Розробка системи очищення забрудненого газу промисловим підприємством

Зміст Вступ

1. Огляд літератури

1.1 Очищення газів в сухих механічних пилоуловлювачах

1.2 Очищення газів в мокрих пилоуловлювачах

2. Загальні дані про об'єкт

2.1 Відомості про район, де розташоване підприємство

3. Характеристика підприємства, як джерела виробництва залізобетонних фасонних виробів

3.1 Відомості про виробничу програму

3.2 Відомості про сировину, допоміжні матеріали, які необхідні для випуску продукції

3.3 Види й обсяги викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами

3.4 Характеристика джерел викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря і їхні параметри

4. Заходи щодо захисту повітряного басейну

4.1 Заходи щодо регулювання викидів при НМУ

4.2 Розрахунок приземних концентрацій шкідливих речовин від джерел викидів

4.3 Аналіз результатів розрахунків приземних концентрацій

5. Розробка системи очищення забрудненого газу

5.1 Загальна характеристика схеми очищення

5.2 Розрахунок апаратів системи очищення

5.2.1 Розрахунок елемента циклона

5.2.2 Вибір і розрахунок рукавного фільтра

6. Економічна частина

6.1 Кошторис витрат на виконання науково-дослідної роботи

6.2 Оцінка науково-технічного рівня НДР

6.3 Визначення економічного ефекту природоохоронних заходів на стадії досліджень та розробок

7. Охорона праці і навколишнього середовища

7.1 Загальні питання охорони праці

7.2 Аналіз небезпечних та шкідливих виробничих факторів

7.3 Виробнича санітарія

7.3.1 Мікроклімат

7.3.2 Освітлення

7.3.3 Шум і вібрація

7.4 Електробезпека

7.5 Пожежна безпека

7.6 Охорона навколишнього природного середовища Висновки Список літератури

Вступ У данній дипломній роботі розглядається приватне підприємство «Гранд», що спеціалізується на виготовленні залізобетонних фасонних виробів (тротуарних плит, заборів, декоративних виробів та ін) та фасування цементу в мішки.

Щорічно на ПП «Гранд» виробляє до 75 000 тон фасованого цементу та до 15 000 тон залізобетонних виробів.

До складу технологічного устаткування основного виробництва входять дозатори, змішувачі, вібратори та ін. установки.

Основними джерелами забруднення атмосфери ПП «Гранд» є вентиляційні установки, які видаляють забруднене повітря від технологічного обладнання підприємства та димові труби опалювальних приладів.

Сумарний викид забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних джерел ПП «Гранд» становить 43,51 510 т/рік.

Порівняльна характеристика фактичних викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами із установленими нормативами на викиди показала, що існує перевищення технологічних нормативів гранично-допустимих викидів забруднюючих речовин від стаціонарних джерел ПП «Гранд».

Розрахунок забруднення атмосферного повітря забруднюючими речовинами показав, що приземні концентрації на межі нормативної санітарно-захисної зони перевищують допустимі санітарні нормативи по пилу цементного виробництва. Для цієї речовини рекомендуються заходи по скороченню викидів. По всім іншим речовинам та групі сумації приземні концентрації на межі нормативної санітарно-захисної зони та житлової забудови не перевищують допустимі санітарні нормативи.

1. Огляд літератури Ріст промислового виробництва супроводжується утворенням великої кількості різних відходів, що забруднюють навколишнє середовище. Основним напрямком охорони природи від промислових забруднень має бути розробка безвідходного та маловідходного промислового виробництва. В цей час найбільш поширеним методом вирішення цієї проблеми є розробка ефективних очисних установок для улавлювання та переробки газоподібних, рідких і твердих відходів.

Значна кількість забрудненя потрапляє в біосферу з викидами промислових газів. З газами в атмосферу потрапляють тверді, рідкі, паро-, газоподібні, органічні й неорганічні речовини, тому за агрегатним станом домішки атмосферного повітря діляться на тверді, рідкі, газоподібні і змішані.

Для зниження забруднення атмосфери від промислових викидів удосконалюють технологічні процеси, здійснюють герметизацію технологічного обладнання, застосовують пневмотранспорт, будують різні очисні споруди.

Найбільш ефективним напрямком зниження викидів є створення безвідходних технологічних процесів, що передбачають, наприклад, впровадження замкнутих і газоподібних потоків, проте до теперішнього часу основним засобом запобігання шкідливих викидів залишається розробка і впровадження ефективних систем очищення газів. Під очищенням розуміють відділення від газу або перетворення в нешкідливий стан забруднюючої речовини, що надходить від промислового джерела.

Для знешкодження аерозолів (пилу і туманів) використовують сухі, мокрі та електричні методи. Крім того, апарати відрізняються як по конструкції, так і за принципом осадження зважених часток. В основі роботи сухих апаратів лежать гравітаційні, інерційні і відцентровані механізми осадження або фільтраційні механізми. У мокрих пиловловлювачів здійснюється контакт запилених газів з рідиною. При цьому осадження відбувається на краплі, на поверхню газових міхурів або на плівку рідини. У електрофільтрах відділення заряджених частинок аерозолю відбувається на осаджувальних електродах.

Вибір методу і апарата для уловлювання аерозолів у першу чергу залежить від дисперсного складу пилових частинок:

Основні властивості пилу Щільність частинок. Розрізняють справжню, насипну і позірну щільність. Насипна щільність (на відміну від справжньої) враховує повітряний прошарок між частинками пилу. При злежування насипна щільність зростає в 1,2−1,5 рази.

Позірна щільність являє собою відношення маси частинок до займаного нею обсягом, включаючи пори, порожнечі і нерівності. Гладкі монолітні частинки мають щільність, яка практично збігається зі справжнью. Пил, схильний до коагуляції і спікання, знижують позірну щільність по відношенню до справжньої.

Дисперсність частинок. Розмір частинок є основним її параметром. Вибір пиловловлювача визначається дисперсним складом уловлюваного пилу.

Частинки промислового пилу мають різну форму (кульки, палички, пластинки, голки, лусочки, волокна і т.д.). Частинки пилу можуть коагулювати й об'єднуватися в агломерати, тому поняття розміру частки умовно. В пиловлоулавлюванні прийнято характеризувати розмір частинки величиною, що визначає швидкість її осадження. Такою величиною служить седиментаційний діаметр — діаметр кулі, швидкість осадження і щільність якого дорівнюють швидкості осадження та щільності частинки. При цьому сама частинка може мати довільну форму. Пилові частинки різної форми при одній і тій же масі осідають з різною швидкістю. Чим ближче їх форма до сферичної, тим швидше вони осідають.

Адгезійні властивості частинок. Ці властивості частинок визначають їх схильність до злипання. Підвищене злипання частинок може призвести до часткового або повного забивання апаратів.

Чим менше розмір часток пилу, тим легше вони прилипають до поверхні апарату. Пил, у якої 60−70% часток мають діаметр менше 10 мкм, поводять себе як схильні до злипання, хоча той же пил з розміром частинок більше 10 мкм має гарну сипучисть.

За злипання пил ділять на 4 групи:

1) Ті що не злипаються — суха шлакова, кварцова; суха глина.

2) Ті що слабо злипаються — коксова; магнезитова суха; апатитова суха; доменна; колашникова летюча зола, яка містить багато неспалених продуктів; сланцева зола.

3) Ті що середньо злипаються — торф’яна, волога магнезитова; металева, що містить колчедан, оксиди свинцю, цинку та олова; сухий цемент; летюча зола без недопалювання; торф’яна зола; сажа, сухе молоко; борошно, тирса.

4) Ті що сильно злипаються — цементна; виділена з вологого повітря; гіпсова і алебастрова; містить нітрофоск, подвійний суперфосфат, клінкер, солі натрію; волокниста (азбест, бавовна, шерсть)

Зі злипанням тісно пов’язана інша характеристика пилу — сипучість.

Сипучість пилу оцінюється за кутом природного укосу, який приймає пил в свіжонасипаному стані.

Абразивність частинок. Абразивність пилу характеризує інтенсивність зносу металу при швидкостях газів і концентраціях пилу. Вона залежить від твердості, форми, розміру та щільності частинок. Абразивність враховують при розрахунках апаратури (вибір швидкості газу, товщини стінок апаратури та облицювальних матеріалів).

Змочуваність частинок. Змочуваність частинок водою впливає на ефективність мокрих пиловловлювачів, особливо при роботі з рециркуляцією. Гладкі частинки змочуються краще, ніж частки з нерівною поверхнею, оскільки останні в більшою мірою виявляються покритими абсорбованою газовою оболонкою, що ускладнює змочування.

За характером змочування всі тверді тіла поділяють на 3 основні групи:

1) гідрофільні матеріали — добре змочується (кварц, большінсть силікатів і окислених мінералів, галогеніди лужних металів);

2) гідрофобні матеріали — погано змочуються (графіт, вугілля, сірка);

3) абсолютно гідрофобні (парафін, тефлон, бітуми).

Гігроскопічність частинок. Здатність пилу вбирати вологу залежить від хімічного складу, розміру, форми і ступеня шорсткості поверхні частинок. Гігроскопічність сприяє уловлювання частинок в апаратах мокрого типу.

Електрична провідність шару пилу. Цей показник оцінюється за питомою електричною опорою шару пилу, яке залежить від властивостей окремих частинок (від поверхневої та внутрішньої електропровідності, форми і розмірів часток), а також від структури шару пилу і параметрів газового потоку. Воно має істотний вплив на роботу електрофільтрів.

Залежно від питомої електричної опори пилу ділять на 3 групи:

1) низькоомний пил <. При осадженні на електроді частинки пилу миттєво розряджаються, що може призвести до вторинного винесення;

2) пил з = -. Такий пил добре вловлюється в електрофільтрі, так як розрядка часток відбувається не відразу, а протягом часу, необхідного для накопичення шару;

3) пил з> -. Вловлювання пилу цієї групи в електрофільтрах викликає великі труднощі. Частинки пилу цієї групи утворюють на електроді пористий ізолюючий шар.

Електрична зарядженість частинок. Знак заряду частинок залежить від способу їх утворення, хімічного складу, а також від властивостей речовини, з якими вони стикаються. Цей показник впливає на ефективність уловлювання в газоочисних апаратах (мокрих пиловловлювачів, фільтрах та ін.), на вибухонебезпечність і адгезійні властивості частинок.

Здатність частинок пилу до самозаймання та утворення вибухонебезпечних сумішей з повітрям. Горючий пил внаслідок сильно развитої поверхні контакту частинок з киснем повітря (близько 1) здатен до самозаймання та утворення вибухонебезпечних сумішей з повітрям. Інтенсивність вибуху пилу залежить від її хімічних та термічних властивостей, від розмірів і форми частинок, їх концентрації в повітрі, від вологовмісту та складу газів, розмірів і температури джерела запалення та відносного вмісту інертного пилу. Здатністю до запалення володіє деякий пил органічних речовин, що утворюються при переробці барвників, пластмас, волокон, а також пил металів: магнію, алюмінію та цинку.

Мінімальні вибухонебезпечні концентрації зваженого в повітрі пилу — приблизно 20−500, а максимальні 700−800. Чим більше вміст кисню в газовій суміші, тим імовірніше вибух і більше його сила. При вмісті кисню менше 16% пилова хмара не вибухає.

Фізико-хімічні властивості пилу цементного виробництва.

Піл цементного виробництва за своїми властивостями поділяється на наступні групи:

Пил, який утворюється при дроблінні та транспортуванні сировинних матеріалів; мають грубо дисперсний склад (приблизно 70% часточок крупніше 5 мкм), а температуру і вологість — навколишнього середовища.

Пил сушильних барабанів сировини і добавок; характеризується підвищенням вологості (температура точки роси 40−60?С) І більш широким діапазоном коливання концентрацій аерозоля (15−17).

Пил сировинних млинів; характеризується високою концентрацією (до 50) і великою кількістю часточок тонких фракцій (менше 5 мкм до 65%).

Пил з печей, що обертаються, мокрого способу виробництва; має високу вологість (температура точки роси 58−75?С) і високу температуру.

Пил з печей, що обертаються, сухого способу виробництва (з циклонними або шахтно-циклонними теплообмінниками; характеризуються тонким дисперсним складом (частинки розміром менше 5 мкм до 75%).

Пил з печей, що обертаються з конвеєрними кальцина торами; мають низьку вологість (температура точки роси 32−48?С) і включає грубо дисперсні частинки (80% частинок розміром більше 5 мкм).

Пил клінкерних холодильників; характеризується низькою вологістю (температура точки роси до 30? С), широким діапазоном коливання температур (90−290?С) та включає грубо дисперсні частинки (80% частинок розміром більше 5 мкм).

Пил цементних млинів; мають високу вхідну концентрацію (приблизно 960), вологість вагається в широких діапазонах (температура точки роси 22−60?С).

1.1 Очищення газів в сухих механічних пиловлоулювачах До сухих механічних пиловлоулювачів відносяться апарати, в яких використані різні механізми осадження: гравітаційні (пилеосаджувальні камери), інерційні (камери, осадження пилу в яких відбувається в результаті зміни напрямку руху газового потоку або встановлення на його шляху перешкод) і відцентровані (одиночні, групові та батарейні циклони, вихрові та динамічні пиловлоулювачі). Розглянемо очищення газів у циклонах і фільтрах.

Очищення газів в циклонах Циклон — апарат очищення повітря, що використовується в промисловості для очищення газів або рідин від зважених часток. Принцип очищення — інерційний (з використанням відцентрованої сили), а також гравітаційний. Циклонні пиловлаулювачі складають найбільш масову групу серед усіх видів пилеулавлювальної апаратури і застосовуються у всіх галузях промисловості.

Циклонні апарати найбільш поширені в промисловості. Вони мають наступні переваги:

1) відсутність рухомих частин в апараті;

2) надійність роботи при температурах газів аж до 500 є С (для работи при більш високих температурах циклони виготовляють зі спеціальних матеріалів);

3) можливість уловлювання абразивних матеріалів при захисті внутрішніх поверхонь циклонів спеціальними покриттями;

4) вловлювання пилу в сухому вигляді;

5) майже постійний гідравлічний опір апарату;

6) успішна робота при високих тисках газів;

7) простота виготовлення;

8) збереження високої фракційної ефективності очищення при збільшенні запиленості газів.

Недоліки:

1) високий гідравлічний опір: 1250−1500 Па;

2) погане вловлювання частинок розміром менше 5 мкм;

3)неможливість використання для очищення газів від липких забруднень.

За способом підведення газів в апарат циклони підрозділяють на циклони зі спіральним, тангенціальним, гвинтоподібним, а також осьовим підводом.

Найбільш доцільним за формою з точки зору аеродинаміки є підведення по спіралі. Однак на практиці всі способи підведення можуть використовуватися в рівній мірі.

Принцип роботи циклону. Газ обертається усередині циклону, рухаючись зверху вниз, а потім рухається вгору. При обертовому русі газу вниз частинки пилу відкидаються відцентровою силою до стінки. Зазвичай в циклонах відцентроване прискорення в декілька сот, а то й тисячу разів більше прискорення сили тяжіння, тому навіть дуже маленькі частинки пилу не в змозі йти за газом, а під впливом відцентрованої сили рухаються до стінки.

Ефективність уловлювання часток пилу в циклоні з прямо пропорційна швидкості газів в ступені ½ і обернено пропорційна діаметру апарата також в ступені ½.

Процес доцільно вести при великих швидкостях газового потоку і невеликих діаметрах циклону. Однак збільшення швидкості газу може призвести до винесення пилу з циклону і різкого збільшення гідравлічного опору. Тому доцільно збільшувати ефективність циклону за рахунок зменшення діаметру апарату, а не за рахунок зростання швидкості газів. Оптимальне співвідношення = 2−3.

У промисловості прийнято розділяти циклони на високоефективні і високопродуктивні. Перші ефективні, але вимагають більших витрат на здійснення процесу очищення, циклони другого типу мають невеликий гідравлічний опір, але гірше вловлюють дрібні частинки.

Очищення газів в фільтрах В основі роботи пористих фільтрів всіх видів лежить процес фільтрації газу через пористу перегородку, в ході якого тверді частинки затримуються, а газ повністю проходить крізь неї.

Фільтруючі перегородки досить різноманітні за своєю структурою, але в основному вони складаються з волокнистих або зернистих елементів і умовно поділяються на такі типи:

— гнучкі пористі перегородки — тканинні матеріали з природних, синтетичних або мінеральних волокон; неткані волокнисті матеріали (войлочні, клеєні та іглопробивні матеріали, папір, картон, волокнисті матеріали); комірчасті листи (губчаста гума, пінополіуретан, мембранні фільтри);

— напівтверді пористі матеріали — шари волокон, стружка, в’язані сітки, розташовані на стійких пристроях або затиснуті між ними;

— жорсткі пористі перегородки — зернисті матеріали (пориста кераміка або пластмаса, спечений або спресованні порошки металів, пористе скло, вуглеграфітові матеріали та ін.); волокнисті матеріали (сформовані шари з скляних і металевих волокон); металеві сітки і перфоровані листи.

В процесі очищення запиленого газу частинки наближаються до волокон або до поверхні зерен матеріалу, стикаються з ними й осаджуються головним чином у результаті сил інерції і електростатичного притягання.

Проходячи через фільтруючу перегородку, потік розділяється на тонкі струмки, які безперервно роз'єднуються і змикаються. Частинки, які володіють інерцією, прагнуть переміщатися прямолінійно, стикаються з волокнами, зернами і утримуються ними. Такий механізм характерний для захоплення крупних частинок і виявляється сильніше при збільшенні швидкості фільтрації. Електростатичний механізм захоплення порошин виявляється в тому випадку, коли волокна несуть заряди або поляризовані зовнішнім електричним полем.

У фільтрах уловлені частинки накопичуються в порах або утворюють пиловий шар на поверхні перегородки, і таким чином самі стають, для порошин які знову надходять, частиною фільтруючого середовища. У міру накопичення пилу пористість перегородки зменшується, а опір зростає.

Тому виникає необхідність видалення пилу і регенерації фільтра.

Залежно від призначення і величини вхідної і вихідної концентрації фільтри умовно поділяють на три класи:

— фільтри тонкого очищення (високоефективні або абсолютні фільтри) — призначені для уловлювання з дуже високою ефективністю (> 99%) в основному субмікронних частинок з промислових газів з низькою концентрацією вхідною (<1) і швидкістю фільтрування <10 см / с. Фільтри застосовують для уловлювання особливо токсичних часток, а також для ультратонкого очищення повітря при проведенні деяких технологічних процесів, що не допускають присутності пилу. Фільтри тонкого очищення не піддаються регенерації;

— повітряні фільтри — використовують в системах приточної вентиляції та кондиціонування повітря. Працюють при концентрації пилу менше 50, при високій швидкості фільтрації - до 2,5−3,0 м / с. Фільтри можуть нерегенеруватися і регенеруватися;

— промислові фільтри (тканинні, зернисті, грубоволокнисті) застосовуються для очищення промислових газів з концентрацією пилу до 60. Фільтри регенеруються.

1.2 Очищення газів в мокрих пилоуловлювачах Мокрі пилоуловлювачі мають ряд переваг і недоліків у порівнянні з апаратами інших типів. Переваги:

1) невелика вартість і більш висока ефективність уловлювання зважених часток;

2) можливість використання для очищення газів від частинок розміром до 0,1 мкм;

3) можливість очищення газів при високій температурі і підвищеної вологості, а також при небезпеці займань та вибухів очищених газів і зловленого пилу;

4) можливість поряд з пилом одночасно вловлювати пароподібні й газоподібні компоненти.

Недоліки:

1)виділення зловленого пилу у вигляді шламу, що пов’язано з необхідністю обробки стічних вод, тобто з подорожчанням процесу;

2) можливість винесення крапель рідини і осадження їх з пилом у газоходах і димососах;

3) у разі очищення агресивних газів необхідність захищати апаратуру і комунікації антикорозійними матеріалами.

У мокрих пилоулавлювачах у якості зрошуючої рідини найчастіше використовується вода. Залежно від поверхні контакту або способу дії їх поділяють на 8 видів:

1) порожнисті газопромивачі;

2) насадочні скрубери;

3) тарілчасті (барботажние та пінні);

4) з рухомою насадкою;

5) ударно-інерційної дії (ротоклони);

6) відцентрованої дії;

7) механічні газопромивачі;

8) швидкісні газопромивачі (скрубери Вентурі та ежекторні).

Іноді мокрі пиловловлювачі підрозділяють за витратами енергії на:

1) низьконапірні (гідравлічний опір яких не перевищує ДP = 1,5 кПа):

— форсункові скрубери;

— барботер;

— мокрі відцентровані апарати та ін.

2) средньонапірні (ДP = 1,5−3,0 кПа):

— динамічні скрубери;

— газопромивачі ударно-інерційної дії;

— ежекторні скрубери.

3) високонапірні:

— скрубери Вентурі;

— з рухомою насадкою.

У результаті контакту запиленого газового потоку з рідиною утворюється міжфазна поверхня контакту. Ця поверхня складається з газових бульбашок, газових струменів, рідких струменів, крапель, плівок рідини. У більшості мокрих пилоулавлювачів спостерігаються різні види поверхонь, тому пил улавлюється в них за різними механізмами.

Порожні газопромивачі. Найбільш поширені порожнисті форсункові скрубери. Вони представляють собою колону круглого або прямокутного перерізу, в якій здійснюється контакт між газом і краплями рідини. За направленням руху газу і рідини порожнисті скрубери ділять на протиточні, прямоточні і з поперечним підводом рідини. Форсунки встановлюють у колоні в одному або декількох перерізах: іноді рядами до 14−16 в кожному перерізі, іноді тільки по осі апарата.

При роботі без краплеуловлювача частіше використовують протиточні скрубери. Швидкість газу в них змінюється від 0,6 до 1,2 м / с. При підвищенні швидкості газу до 5 — 8 м/с застосовуються краплеуловлювач. Гідравлічний опір полого скрубера без краплеуловлювача і газорасподілювачів зазвичай не перевищує 250 Па.

Скрубери забезпечують високу ступінь очищення тільки при уловлювання частинок пилу розміром d = 10 мкм і малоефективні при уловлюванні частинок розміром d < 5 мкм. Висота скрубера складає приблизно 2,5 D. Діаметр апарату визначається за рівнянням витрат, питома витрата рідини вибирають в межах 0,5−8,0 газу.

2. Загальні дані про об'єкт

2.1 Відомості про район, де розташоване підприємство, умови навколишнього середовища ПП «Гранд» розташовано в промисловій зоні Орджоникідзевського району м. Харкова. Геодезичні координати географічного центру (центроїду) ПП «Гранд» надані в таблиці 2.1 Геодезичні координати Таблиця 2.1

Метеорологічні характеристики і коефіцієнти, які визначають умови розсіювання забруднюючих речовин в атмосферному повітрі м. Харкова по даним метеостанції надані у таблиці 2.2

Таблиця 2.2 Метеорологічні характеристики і коефіцієнти, які визначають умови розсіювання забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населеного пункту

Ситуаційна карта-схема розміщення ПП «Гранд» з нанесеною границею СЗЗ представлена в додатку № 2.

У межах нормативної санітарно-захисної зони ПП «Гранд» лікувально-профілактичні установи, дитячі комбінати, школи, зони відпочинку, житлові будинки й об'єкти суспільного призначення, інші прирівняні до них об'єкти не розташовані.

Представлена ситуаційна карта-схема характеризує зону впливу підприємства в навколишній його місцевості.

Фонові концентрації забруднюючих речовин в атмосферному повітрі на території у зоні впливу об'єкта, для якого розробляються документи для отримання дозволу на викиди для речовин, які присутні у викидах цього об'єкта, надані у додатку № 1.

Інформація щодо середньорічних концентрацій та максимальної з разових концентрацій забруднюючих речовинах надана у додатку № 1.

Відомості щодо стану забруднення атмосферного повітря надані у таблиці 2.3

Таблиця 2.3 Відомості щодо стану забруднення атмосферного повітря

ПП «Гранд» розташовано в промисловій зоні Орджоникідзевського району м. Харкова.

Підприємство займає один промисловий майданчик, на території якого розташовано:

два одноповерхових корпуси, в яких розміщено все технологічне устаткування виробничих дільниць підприємства, що випускають фасонні залізобетонні вироби /Нбуд. = 6м/. До виробничого корпусу № 1 примикає триповерхова адміністративно-побутова будівля;

склад зберігання цементу (силоси);

Координати джерел викиду забруднюючих речовин в атмосферу прийняті в умовній системі координат. За центр умовної (довільної) системи координат (x=0; y=0) прийнятий вугол будівлі виробничого корпусу № 1.

Генеральний план з нанесеною координатною сіткою, нормативною та розрахунковою СЗЗ наданий у додатку № 2.

3. Характеристика підприємства, як джерела виробництва залізобетонних фасонних виробів

3.1 Відомості про виробничу програму ПП «Гранд» є підприємством, що спеціалізується на виробництві залізобетонних фасонних виробів (тротуарних плит, заборів, декоративних виробів і ін.) та фасуванні цементу.

СТРУКТУРА ОСНОВНОГО ВИРОБНИЦТВА Мал. 3.1. Структура виробництва залізобетонних фасонних виробів Перелік продукції, що випускається на об'єкті наведено в таблиці 3.1

Продукція (готова продукція та напівфабрикати, які відпускає підприємство споживачам) Таблиця 3.1.

Матеріальний баланс на основному технологічному процесі виробництва визначається за схемою Виробництво фасованого цементу та залізобетонних фасонних виробів Мал.3.2 Матеріально-сировинний баланс виробництва залізобетонних фасонних виробів та фасування цементу Мал.3.3 Матеріально-сировинний баланс зварювання металів Технологічні процеси, вживані в основному виробництві підприємства, є процеси приготування бетону, формування бетонних виробів, дозування і пакування цементу.

Наповнювачі (гравій і пісок) і цемент надходять на ПП «Гранд» по залізниці, в залізничних вагонах-пульманах.

Розвантаження піску і гравію здійснюється на складі інертних наповнювачів самозсипанням. Пісок і гравій надходять з кар'єрною вогкістю (більш ніж 3%) і пил при їх розвантаженні не утворюється.

Цемент також доставляється залізничним транспортом. Через нижні люки вагону цемент самозсипанням висипається в приймальний бункер складу зберігання цементу.

З приймального бункера цемент пневмотранспортом подається в один із силосів складу зберігання цементу.

Відпуск цементу проводиться в цементовози і в мішках. Цемент з силосів по направляючих трубах засипається в цементовози. Направляючі рукави опускаються при відвантаженні безпосередньо в бункери цементовозів, завантажувальні люки вкриваються, викид пилу відсутній. Фасування цементу в мішки (засипка цементу в мішки) проводиться на дозаторах затарювання, оснащених місцевою механічною вентиляцією. Запилене повітря, що утворюється в процесі пересипки цементу в мішки від кожного місця упакування цементу в стандартну тару, видаляється вент. установками В-1 та В-2 і через вентиляційні труби діаметром 0,3 м і висотою 6 м кожна викидається в атмосферу (джерела викиду №№ 3, 4).

Приготування бетонного розчину здійснюється у виробничих приміщеннях 1-го виробничого корпусу, в 3-х бетонозмішувачах. Пісок, цемент і гравій засипаються в бетонозмішувачі вручну.

Цемент доставляється цементовозами. Вивантаження цементу здійснюється насосами цементовозів безпосередньо в бункери зберігання цементу. Пил цементу, що утворюється при завантаженні бункерів, є неорганізованим викидом забруднюючих речовин в атмосферу (джерела викиду №№ 5, 6).

Готова бетонна суміш засипається в підготовлені пресформи, в які заздалегідь укладена дротяна арматура. Заповнена бетоном пресформа подається на вібростіл для ущільнення бетонної суміші, а потім витримується до затвердіння. Пропарювання пресформ не проводиться, затвердіння відбувається природно, арматура постачається сторонніми організаціями. Приміщення 1-го виробничого корпусу витяжною вентиляцією не обладнані, викидів забруднюючих речовин в атмосферу не відбувається.

Остаточна обробка залізобетонних виробів проводиться в 2-му виробничому корпусі. Очищення виробів від облою і їх фарбування проводиться вручну. Фарби використовуються водорозчинні. Приміщення 2-го виробничого корпусу витяжною вентиляцією не обладнані, викидів забруднюючих речовин в атмосферу не відбувається.

Виготовлення пластикових пресформ для фасонних залізобетонних виробів здійснюється на столах, оснащених місцевою механічною витяжною вентиляцією. Забруднене повітря віддаляється від столів виготовлення пресформ вент. установкою В-3 і через вент. трубу перетином 0,3 м х 0,3 м і висотою 11 м викидається в атмосферу (джерело викиду № 7).

Ремонтно-профілактичне фарбування будівель і устаткування, при проведенні регламентних робіт в період з 1.05 по 30.08, здійснюється з допомогою кисті та вала. Ремонтно-профілактичні фарбувальні роботи виконуються однією бригадою малярів, що працюють по всій території. Місце проведення фарбувальних робіт представлено як умовний майданчик і є неорганізованим джерелом викиду пари розчинника в атмосферу (джерело викиду № 8).

Ремонтно-профілактичні зварювальні роботи здійснюються одним апаратом електродугової зварки, на стаціонарному посту, оснащеному місцевою механічною витяжною вентиляцією. Забруднене повітря віддаляється від зварювального поста вент. установкою В-4 і через вент. трубу діаметром 0,3 м і висотою 6 м викидається в атмосферу (джерело викиду № 9). В цьому ж джерелі викиду врахована витрата електродів, що використовуються по всій території промплощадки.

Теплопостачання адміністративних, побутових і виробничих приміщень здійснюється 3-ма опалювальними котлами КЧМ, що працюють на вугіллі. Продукти згоряння вугілля викидаються в атмосферу через димарі з природною тягою діаметром 0,2 м і висотою 8 м кожен (джерела викиду №№ 10,11,12). Запас вугілля зберігається в закритому приміщенні.

Для здійснення вантажних і пасажирських перевезень ПП «Гранд» налічує 2-а навантажувачі з дизельним двигуном, 1 вантажний автомобіль, що працює на зрідженому газі, 1 на бензині і 2 з дизельним двигуном. Щорічно підприємство використовує до 5 тонн зрідженого газу, 15 тонн бензину і 15 тонн дизпалива. Підприємство не має своїх підрозділів для здійснення ремонту автотранспорту. Тому ремонт автотранспорту, його миття, фарбування, регулювання паливної апаратури, а також ремонт радіаторів і вулканізація камер, здійснюється сторонніми організаціями за договорами. Оскільки фірма не є спеціалізованим автопідприємством, виїзд/виїзд автотранспорту відбувається протягом всього робочого дня. Місце роботи автотранспорту є неорганізованим джерелом викиду вихлопних газів в атмосферу (джерело викиду № 13). Заправка автомобілів здійснюється на міських АЗС.

На ПП «Гранд» виробництва та технологічне устаткування, на яких повинні впроваджуватися найкращі доступні технології та методи керування відсутні.

Підприємство працює цілорічно. На підприємстві здійснюється повний технологічний цикл по виробництву залізобетонних фасонних виробів (тротуарних плит, заборів, декоративних виробів і ін.) та фасування цементу в мішки.

Щорічно на ПП «Гранд» виробляється до 75 000 тон фасованого цементу та до 15 000 тон залізобетонних виробів.

До складу технологічного устаткування основного виробництва входять дозатори, змішувачі, вібратори та ін. установки.

До складу допоміжного виробництва входять котли для обігріву приміщень, апарат електрозварювання, місце фарбування та сушки, автотранспорт.

Підприємство без зміни технологічних процесів, що використовуються, було виділено із структурного підрозділу ВАТ «ХДБК-1» введеного в експлуатацію в 1976 році. У процесі експлуатації устаткування регулярно проводиться його ремонт та наладка, строки експлуатації подовжуються.

Режим роботи ПП «Гранд»: цілорічний, кількість робочих днів у середньому становить 256 на рік. Робочий час: 1-но змінний по 8 годин.

Відомості про виробничу потужність, баланс часу роботи та строк амортизації устаткування приведені в таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 Відомості про виробничу потужність, баланс часу роботи та строк амортизації устаткування

3.2 Відомості про сировину, допоміжні матеріали, які необхідні для випуску продукції

Відомості щодо сировини, допоміжних матеріалів, у результаті використання яких в атмосферне повітря надходять забруднюючі речовини, надані в таблиці 3.3.

Таблиця 3.3 Відомості щодо сировини та допоміжних матеріалів

Інформація про використання палива для технологічних потреб, вироблення тепла, на транспортні потреби на території підприємства надана в таблиці 3.4.

Таблиця 3.4 Використання палива для технологічних потреб, вироблення тепла, на транспортні потреби на території підприємства

3.3 Види й обсяги викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами Види й обсяги викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами ПП «Гранд» представлені на підставі звіту по інвентаризації викидів забруднюючих речовин в атмосферу, що був зареєстрований Держуправлінням охорони навколишнього природного середовища у Харківський області.

Звіт по інвентаризації викидів забруднюючих речовин в атмосферу ПП «Гранд» наданий у окремому документі, що є невід'ємною частиною цих обґрунтовуючих матеріалів.

Перелік видів і обсягів викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами ПП «Гранд» представлений у таблиці 3.5 і складений згідно «Переліку найбільших поширених і небезпечних забруднюючих речовин, викиди яких в атмосферне повітря підлягають регулюванню», затвердженого наказом за № 1598 від 29.11.2001р. Кабміном України.

Таблиця 3.5 Перелік видів і обсягів викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами

3.4 Характеристика джерел викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря і їхні параметри Джерела утворення (котел, піч), викиди від яких надходять в атмосферне повітря через централізовані джерела викидів (димова труба) на підприємстві відсутні. На підприємстві не має виробництв й технологічного устаткування, на які повинні впроваджуватися найкращі доступні технології й методи керування .

Підприємство відноситься до 2-ї групи по складу Документів, у яких обґрунтовуються обсяги викидів, згідно наказу Мінприроди України за № 108 від 09.03.2006р.

На підприємстві не встановлені устаткування очищення газів.

Залпові й аварійні викиди, пов’язані з різким збільшенням кількості забруднюючих речовин, що викидаються, на підприємстві відсутні.

Характеристика джерел неорганізованих викидів представлена в таблиці 3.6.

Всі характеристики параметрів викидів представлені за річний період експлуатації підприємства ПП «Гранд» на існуюче положення.

Таблиця 3.6 Характеристика джерел неорганізованих викидів

4. Заходи щодо регулювання повітряного басейну

4.1 Заходи щодо регулювання викидів при несприятливих метеорологічних умовах (НМУ) Заходи щодо регулювання викидів при несприятливих метеорологічних умовах (НМУ) розроблені відповідно до РД. 52.04.52−85 .

Забруднення приземного шару атмосфери, створювані викидами об'єкта, більшою мірою залежать від метеорологічних умов. Метеорологічні умови, що сприяють нагромадженню шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери, тобто НМУ — штиль, туман, піднята інверсія, небезпечна швидкість вітру при несприятливому напрямку й ін.

Підставою для застосування заходів щодо регулювання викидів у період НМУ є офіційне оголошення органами охорони навколишнього середовища або місцевих Державних органів несприятливих метеоумов.

Застосовують два види попереджень про можливості формування підвищеного рівня забруднення повітря від окремих джерел і по регіоні в цілому. У першому випадку попередження пов’язані з ростом концентрацій домішок у повітрі, створюваних викидами одного або групи джерел, у другому — з ростом загально регіонального забруднення повітря. Вони передаються на підприємства, що є джерелами забруднення приземного шару повітря, що контролюються організаціями обласного комітету з охороні природи, СЭС й ін.

Залежно від рівня забруднення атмосфери становлять попередження трьох ступенів, яким відповідають три види роботи підприємств у період НМУ. Попередження першого ступеня складається, якщо передвіщається один з комплексів НМУ, при якому очікується концентрація в повітрі одного або декількох контрольованих речовин вище ГДК.

Попередження другого ступеня — якщо передвіщаються два таких комплекси НМУ одночасно, наприклад, якщо при небезпечній швидкості вітру, очікуються концентрації одного або декількох контрольованих речовин вище ГДК.

Попередження третього ступеня складається у випадку, якщо після передачі попередження другого ступеня небезпеки вступник інформація показує, що при метеорологічних умовах, що зберігаються, вжиті заходи не забезпечують необхідну чистоту атмосфери, при цьому очікуються концентрації в повітрі одного або декількох шкідливих речовин вище ГДК.

При надходженні цих попереджень від органів Госкомгидромета на об'єкті повинен бути виконаний комплекс заходів, спрямований на зниження забруднення атмосфери.

При одержанні першого виду попереджень на об'єкті необхідно провести заходи, що носять організаційно-технічний характер:

заборонити роботу встаткування на форсованому режимі;

інтенсифікувати вологе прибирання виробничих приміщень на території підприємства, де це допускається із правилами техніки безпеки;

При другому режимі роботи на об'єкті необхідно провести заходи загального характеру, що впливають на незначне зниження продуктивності встаткування:

заборонити спалювання відходів виробництва й сміття, якщо воно здійснюється без використання спеціальних установок, оснащених пилогазоусмоктуючими апаратами;

При одержанні третього виду попередження на об'єкті повинні бути проведені заходи для першого й другого режимів, крім того, необхідно знизити викиди за рахунок тимчасового скорочення продуктивності об'єкта.

4.2 Розрахунок приземних концентрацій шкідливих речовин від джерел викидів Методика розрахунку приземних концентрацій Розрахунок розсіювання виробляється відповідно до норм для приземного шару атмосфери — на висоті 2,0 м від поверхні землі.

У залежності від висоти Н устя джерела забруднення атмосфери вони підрозділяються на чотири класи:

а) високі джерела, Н>50 м;

б) джерела середньої висоти, Н=10−50 м;

в) низькі джерела, Н<2 м.

При проведенні розрахунків не використовуються значення швидкості вітру U< 0,5 м/с, а також швидкості вітру U>U*, де U* значення швидкості вітру, що перевищується в даній місцевості в середньому багаторічному режимі в 5% випадків. Це значення запитується в ЦТМ, на території якого знаходиться підприємство, чи визначається по кліматичному довіднику.

Ступінь забруднення атмосферного повітря характеризується найбільшим розрахованим значенням концентрації при несприятливих метеорологічних умовах, що відповідають вибору коефіцієнта, А в формулі (3.1) і небезпечної швидкості вітру .

При одночасній спільній присутності в атмосферному повітрі декількох n речовин, що володіють відповідно до переліку сумацією шкідливої дії, для кожної групи розраховується безрозмірна чи приведена концентрація.

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини, мг/м3, при викиді газоповітряної суміші з одиночного крапкового джерела з круглим устям досягається при несприятливих метеорологічних умовах на відстані Х, м, від джерела і визначається по формулі:

(4.1)

де, А — коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери, для даної місцевості; для розташованих на Україні джерел північніше 50 с.ш. А=160, у зоні від 50 до 52 с.ш. А=180, а південніше 50 с.ш. А=200;

М — маса шкідливої речовини, що викидається в атмосферу в одиницю часу, г/с;

F — безрозмірний коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин в атмосферному повітрі;

n, m — коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з устя джерела викиду;

Н — висота джерела викиду над рівнем землі (для наземних джерел при розрахунках приймається Н=2 м), м;

— безрозмірний коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості; у випадку рівної чи слабо пересіченої місцевості з перепадом висот, що не перевищують 50 м на 1 км, =1;

— різниця між температурою що викидається газоповітряної суміші Тг і температурою навколишнього атмосферного повітря Тв, °С;

V — витрата газоповітряної суміші, м3/с, обумовлений по формулі:

(4.2)

де D — діаметр устя джерела викиду, м;

w0 — середня швидкість виходу газоповітряної суміші з устя джерела викиду, м/с При визначенні значення Т, °С, варто приймати температуру навколишнього атмосферного повітря Тв, С, рівній середній максимальній температурі зовнішнього повітря найбільш жаркого місяця по СНиП 2.01.01−82, а температуру викидається в атмосферу газоповітряної суміші Тг, °С, — по діючим для даного виробництва технологічним нормативам.

Для котелень, що працюють за графіком, допускається при розрахунках приймати значення Тв, рівними середнім температурам зовнішнього повітря за самий холодний місяць по СНиП 2.01.01−82.

Значення коефіцієнтів т и n визначаються в залежності від параметрів f,, , fe:

(4.3)

;(4.4)

;(4.5)

(4.6)

Коефіцієнт m визначається в залежності від f по формулах:

при f<100;(4.7)

при .(4.8)

Для < f< 100 значення коефіцієнта m обчислюється при .

Коефіцієнт n при f<100 визначається в залежності від по формулах:

n=1 при ?2.(4.9)

n=0,532 -2,13 +3,13 при 0,5? <2.(4.10)

n=4,4 при <0,5.(4.11)

Для (чи ДT=0) і при розрахунку замість формули 3.1 можна використовувати формулу:

(4.12)

де ,

причому n визначається по формулах (4.9−4.11) при .

Відстань, м від джерела викидів, на якому приземна концентрація С, мг/м3 при несприятливих умовах досягає максимального значення, визначається по формулі

(4.13)

де безрозмірний коефіцієнт d при f<100 знаходиться по формулах:

при <0,5.(4.14)

при 0,5? <2.(4.15)

при >2.(4.16)

При f>100 чи ДТ=0 значення d знаходиться по формулах:

d=5,7 при <0,5.(4.17)

d=11,4 при 0,5? <2.(4.18)

d=16 при >2.(4.19)

У формулу (4.1) у схованій формі входить швидкість вітру. Вітер впливає на розсіювання домішок: чим більше швидкість вітру, тим більше турбулентність атмосфери і тим, отже, інтенсивніше поширюються ці домішки в навколишнє середовище; у той же час, зі збільшенням швидкості вітру зменшується висота смолоскипа над устям труби. Небезпечна швидкість вітру не є метеорологічним чинником і для того самого виробничого будинку, на якому маються різні джерела викидів, вона може мати різні чисельні значення для кожного джерела в залежності від його характеру.

Значення небезпечної швидкості, м/с, на рівні флюгера (10 м від рівня землі), при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин, у випадку f<100 визначається по формулах:

=0,5 при <0,5.(4.20)

= при 0,5? <2.(4.21)

при >2.(4.22)

При чи ДТ=0 значення обчислюється по формулах:

=0,5 при <0,5.(4.23)

= при 0,5? <2.(4.24)

=2,2 при >2.(4.25)

При небезпечній швидкості вітру приземна концентрація шкідливих речовин C, в атмосфері по осі смолоскипа викиду на різних відстанях Х, від джерела викиду визначається по формулі:

(4.26)

де — безрозмірний коефіцієнт, обумовлений у залежності від відношення і коефіцієнта F по формулах:

при (4.27)

при (4.28)

Результати розрахунків забруднення повітряного басейну викидами підприємства Розрахунок розсіювання шкідливих речовин в атмосфері виконаний по програмі «ЕОЛ», версія 3.1. Розрахункові модулі системи реалізують «Методику розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин, що містять у викидах підприємств» ОНД-86.

Дана програма призначена для оцінки впливу шкідливих викидів проектованих і діючих підприємств на забруднення приземного шару атмосфери.

Програма «ЕОЛ» дозволяє розраховувати полючи забруднення для крапкової моделі джерела викиду шкідливих речовин із круглим і прямокутним устям труби, лінійної моделі, двох моделей майданного джерела. При розрахунку розсіювання забруднюючих речовин в атмосфері можуть враховуватися виправлення на рельєф. У систему убудована база даних ГДК і група сумації.

Масив швидкостей включає задану швидкість, середньозважену модифіковану швидкість V у частках 1,5; 1,0; 0,5. Загальна кількість розрахункових швидкостей вітру прийнято рівним 5, а крок перебору швидкостей вітру рівним 10.

4.3 Аналіз результатів розрахунків приземних концентрацій Відповідно до Державних стандартів санітарних правил планування і забудови населених пунктів, ДСП 173−96 ПП «Гранд» відноситься до IV класу санітарно-захисна зона складає 100 метрів. Санітарно-захисна зона є обов’язковим елементом будь-якого промислового підприємства й інших об'єктів, що можуть бути джерелами хімічного, біологічного чи фізичного впливу на навколишнє середовище і здоров’я людини.

Санітарно-захисна зона — територія між границями промплощадки, складів відкритого і закритого збереження матеріалів і реагентів, підприємств сільського господарства, з урахуванням перспективи розширення.

Санітарно-захисна зона (СЗЗ) установлюється з метою зниження рівня забруднення приземного шару атмосферного повітря до встановлених меж після проведення на підприємстві всіх заходів для очищення промислових викидів. Санітарно-захисна зона повинна бути відповідним чином організована, озеленена й упоряджена, відповідно до вимог діючих санітарних норм.

Вона призначена для:

— забезпечення необхідних гігієнічних норм змісту в приземному шарі атмосфери забруднюючих речовин, зменшення негативного впливу підприємств, транспортних комунікацій, ліній електропередач на навколишнє населення, факторів фізичного впливу — шуму, підвищеного рівня вібрації, інфразвуку, електромагнітних хвиль і статичної електрики;

— створення архітектурно-естетичного бар'єра між промисловістю і житловою частиною при відповідному її благоустрої;

— організації додатково озеленених площ з метою посилення асиміляції і фільтрації забруднювачів атмосферного повітря, а також підвищення активності процесу дифузії повітряних мас і локального сприятливого впливу на клімат.

Санітарно-захисна чи зона яка-небудь її частина не можуть розглядатися як резервна територія підприємства і використовуватися для розширення промислової площадки, а так само для перспективного розвитку селитебної забудови.

Аналіз автоматизованого розрахунку забруднення атмосфери показав, що приземні концентрації на межі нормативної санітарно-захисної зони (з урахуванням фону) перевищують допустимі санітарні нормативи по пилу цементного виробництва. Для цієї речовини рекомендуються заходи по скороченню викидів. По всім іншим речовинам та групі сумації приземні концентрації на межі нормативної санітарно-захисної зони та житлової забудови не перевищують 0,451 ГДК (з урахуванням фону).