Отраслевая экология

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА №1

 

Расчеты величины выбросов в атмосферу  за год 

от производства ремонтно-строительных работ 

и подсобного производства РСМУ

 

Цель работы: изучить методику расчета выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различных производств.

Основные  положения

 

Загрязнение атмосферы - привнесение  новых, не характерных агентов и  веществ, обусловленное природными и антропогенными факторами, что  превращает атмосферу в частично, или полностью непригодную. По агрегатному состоянию все загрязняющие вещества подразделяются на твердые, жидкие и газообразные, причем последние составляют 90% от общей массы выбросов в атмосферу веществ.

Основное загрязнение  атмосферы создают ряд отраслей промышленности (черная и цветная  металлургия, нефтехимическая, химическая, предприятия стройматериалов) - 30%, автотранспорт - 40%, теплоэнергетика - 30%. Самыми распространенными  токсичными веществами, загрязняющими  атмосферу, являются оксид углерода СО @ 45%, диоксид серы SO₂ - 18%, оксиды азота No_х - 10%, углеводороды C_nH_m - 15% и пыль - 12% (данные для промышленных городов).

Предельно-допустимые выбросы (ПДВ) вредных веществ - максимальное количество вредных веществ, которое можно выбрасывать в атмосферу (водоем, почву) в единицу времени, чтобы концентрация загрязняющих компонентов на границе санитарной зоны не превышала ПДК (г/сек; г/час).

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) - максимальная концентрация данного токсичного вещества, при которой не ухудшается здоровье, работоспособность, самочувствие  и настроение человека и не наблюдается неблагоприятных наследственных изменений у потомства. В основу выделения ПДК положены исследования  влияния токсичных веществ на животных, людей и растительность, а также на почву и другие компоненты окружающей среды. Для атмосферного воздуха населённых мест установлены максимальная  разовая ПДК, при которой обнаруживаются рефлекторные реакции у человека, животных, растений (запах, световое ощущение и т.п.) при 20-минутном воздействии вещества и среднесуточная, которая не оказывает вредного действия на человека (животных, растения) при неограниченно длительном контакте. Санитарные нормы качества воздуха (СН 245-Н) устанавливают ПДК вредных веществ для рабочей зоны и населенных пунктов. На территориях санаторий и домов отдыха и городов с населением более 200 тыс. человек загрязнения не должны превышать 0,8 ПДК.

Валовый выброс - масса загрязняющего вещества поступающего в атмосферу в течение года от источника загрязнения или совокупности источников загрязнения.

Массовый  выброс - масса загрязняющего, вещества, поступающего в атмосферу от источника загрязнения в единицу времени.

ОБУВ - ориентировочные безопасные уровни воздействия.

ЛОС - летучие органические соединения.

Критерий опасности i-го загрязняющего вещества (КОВi)

КОВi =

,

где М_i - суммарный выброс i-го вещества;

      ПДК_{ср.сут.i} - среднесуточная ПДК, мг/м³;

      а_i - постоянная, учитывающая класс опасности i-го вещества.

 

1. Выбросы вредных веществ при сварочных работах ручной сварки

 

В качестве исходных данных для расчета количества выделяемых загрязняющих веществ при ручной эл.дуговой сварке принимаем годовой расход электродов 25000 кг. Массу твердых вредных веществ , выделяемых при ручной эл.дуговой сварке определяем по формуле:

П = т х п_i,  

где т - количество электродов на 2007 год - 25000 кг;

п_i - удельное загрязнение выделяющего вещества при сварке металла (в г/кг) расходуемых электродов i-го ингредиента.

Данные принимаются по таблице 3.18 «Сборника методик по расчету выбросов в атмосферу  загрязняющие веществ различными производствами». (Ленинград Гидрометеоиздат, 1986 год и т.3.1. Сборника нормативных документов выпуск 8).

1. Сварочный аэрозоль:     Сварочный  Марганец

аэрозоль   его оксиды

в г/кг

Расход электродов УОНИ 13/45 - 5000        14        0,51

              13/55 - 1400       18,5                       0,97

                       МР-3       - 15220                          11,5                       1,8

                                 АНО-4    -  980                               6                          0,69

   ОЗЛ         - 1500                     6,9                       0,25

    ЦТ           -  300                             7,9                       0,55

 

псв.аэр. =  (5000 х 14) +  (1600 х 11,5) + (2100 х 6,9) = 102890 гр = 0,1 т

п_марг. = (5000 х 0,51)+ (1600 х 1,8) + (2100 х 0,25) = 5955 гр = 0,006 т

 

 

 

2. Выделение загрязняющих веществ при работе деревообрабатывающего производства

 

Расчет валовых выбросов производится по формуле

М_п = В_i×К_э.о.× t × (100 - h)×10^-2,  Т/год, где

В_i - интенсивность пылеобразования, кг/ч;

К_э.оэ - коэффициент эффективности местных отсосов,

К_э.о. = 0,9;

t - время работы технологического оборудования, ч/год;

h - степень очистки аппарата пылеулавливания, %.

В качестве исходных данных для расчета количества древесной  пыли принимаем работу деревообрабатывающих станков в 2001 году.

1. Фрезерный станок ФСШ-1А

работа за год -  = 220 час;

К_э.о. местных отсосов = 0,9 (1, стр.87);

h = 0,82 (согласно паспортных данных);

В_i  = 11,0 кг/ч (1, табл.8.1)

М_п = 11 х 0,9 х 220 (100 - 82) х 10^-2 = 392 кг/год

2. Четырехсторонний строгальный станок С262М. Время работы - 280 час

h = 93,2% (согласно паспортных данных)

В_i  = 105 кг/ч (1, табл.8.1)

М_п = 105 х 0,9 х 280 (100 - 93,2) х 10^-2 = 1799 кг/год

3. Реймусовый односторонний станок. Время работы 215 часов.

h = 82,6

В_i  = 48 кг/ч (1, табл.8.1)

М_п = 48 х 0,9 х 215 (100 - 82,6) х 10^-2 = 1616 кг/год

4. Фуговальный. Время работы - 280 часов.

 В_i  = 28 кг/ч

h = 82,6

М_п = 28 х 0,9 х 280 (100 - 82,6) х 10^-2 = 1227 кг/год

5. Круглопильный станок для продольной распиловки. Время работы 210 часов.

В_i  = 7,8 кг/ч т.8.1

h = 82,6

М_п = 7,8 х 0,9 х 210 (100 - 82,6) х 10^-2   = 256 кг/год

6. Шипорезной станок. Время работы - 160 часов.

В_i  = 9 кг/ч

h = 82,6

М_п = 9 х 0,9 х 160 (100 - 82,6) х 10^-2 = 225 кг/час

7. Торцовочный станок. Время работы - 200 часов.

h = 82,6% (по паспортным данным)

В_i  = 9,5 кг/ч

М_п = 9,5 х 0,9 х 200 (100 - 82,6) ) х 10^-2 = 297 кг/год

8. Пилорама Р-63. Время работы - 120 часов работы.

h = 86%

В_i  = 7,8 кг/ч (1, табл.8.1)

М_п = 7,8 х  0,9 х 120  (100 – 82,6) ) х 10^-2   = 146 кг/год

Итого, древесной пыли образуется:

392+1799+1616+1227+256+225+297+146 = 5958 кг/год = 5,95 т/год

 

3. Выброс пыли неорганической от производства бетона, раствора

Планируемый расход цемента  в 2007 году - 1500 т

а) Разгрузка цемента пневмотранспортом  удельное пылевыделение = 0,8 кг/т  (0,8 х 10 ^-3)

1500 т х 0,8 = 1200 : 1000 = 1,2 т

на 1 т – 0,8×10^-3

на 1500 – х          х = 1500×0,8×10^-3

б) При разгрузке в дозаторы, бетоносмесители

1500 т х 1,33  = 1995 = 1,99 т

Итого: 1,2 + 1,99 = 3,19 т

2. Инертные - щебень расход за год - 4900 т, удельное пылевыделение 0,11 т.8.11.

4900 х 0,11 = 539 = 0,539 т

3. песок - расход за год - 3900 т

3900 х 0,03 = 117 = 0,117 т

Итого неорганическая пыль: 3,85 т

 

4. Выбросы вредных веществ при работе заточного станка

Согласно (1, табл.7.1) выделение  абразивной пыли при работе заточного станка 50 часов в год составляют:

М_п = 6,2 х  0,9 х 50  (100 - 82,6)×10^-2  = 48 кг/год

 

 

5. Выбросы загрязняющих веществ от производства, связанного с укладкой битума, мастики битумной

 

 

Выбросы при погрузке, транспортировке  и складировании можно определить по формуле:

П =

,  

 

где  Р - убыль материалов в % (берем по табл.18.2 сборника нормативных документов)

при погрузке - 0,10% 

при разгрузке - 0,10%

т - масса строительного  материала

Битум    мастика       расход - 120 т

П= 200000 х 0,1 = 200 кг = 0,2 т при погрузке

             100

П = 200000 х 0,1= 200 кг = 0,2 т при разгрузке

             100

Итого углеводороды от битума и мастики 0,40 т

 

 

 

6. Расчет выбросов загрязняющих веществ при нанесении лакокрасочных покрытий

 

 

На предприятии используется восемь наименований лакокрасочных  покрытий, состав, характеристика, расход и способы окраски которых приведены в таблице 1.

Приводим расчет выбросов загрязняющих веществ для каждого вида покрасочного материала согласно таблице.

1. Эмаль МС-17 используется в готовом виде, без введения растворителей. Количество образующихся твердых частиц, определяем по формуле:

М_к = m x f_к х Г_к х 10^-4 , кг/год,

где:

m - количество израсходованной краски за год, кг;

f  -  количество неиспаряющейся части краски, %;

Г_к - доля краски, потерянной в виде аэрозоля при различных способах окраски, %, по  таблице 17.1.

Для МС - 17 - Г_к отсутствует, тогда

М_к = 1400 х 45 х 10^-2 = 630 кг

Количество испаряющейся части краски

= 1400 - 520 = 880 кг/год (55%)

от всей краски и это  составляет ксилол согласно (1, табл.17.5).

Валовый выброс паров растворителей при окраске и сушке в одном помещении можно найти по формуле:

М_рⁱ = (m₁ x fP_ip + m x f₁ x fP_iк х 10^-2) х 10^-2, кг/год

где:

m₁ - количество растворителя, израсходованного за год, кг;

fP_ip - количество различных летучих загрязняющих веществ в растворителях, %;

f₁ - количество испаряющейся части краски, %;

fP_iк - количество различных летучих загрязняющих веществ, входящих в состав краски (грунтовки, шпаклевки и т.п.)

Составляющая m₁ и fP_ip в данной формуле применяется для расчета выбросов вредных веществ из красок, в которые добавляется растворитель. Поскольку мы в эмаль МС-17 не добавляем растворитель, то расчет ведем по формуле:

М_рⁱ = m x fP_iк х 10^-2, кг/год

М_р^{ксилола} = 1400 х 55 х 10^-2 = 770 кг/год = 60%.

Данные расчет и таблицы  совпадают, поэтому по формуле 1 не необходимости  вести расчет, данные принимаем по таблице.

2. Эмаль ПФ-115 наносится пневматическим распылением. Расход - 1100 кг в год.

Согласно т.17.5 летучая  часть 45%, сухой остаток 55%.

Аэрозоль краски составит:   (30% краски теряется в виде аэрозоля)

1100 х 55 х 30 х 10^-4 = 181,5 кг

Летучая часть 1100 - (1100 х 55) х 10^-2 = 495 кг.

Согласно т.17.5 в составе  летучей части эмали ПФ-115 - 22,5% ксилола, 22,5% - уайтспирита.

М_р ксилола 495 х 22,5 х 10^-2 = 111,4 кг

М_р уайтспирита 495 х 22,5 х 10^-2 = 111,4 кг

3. Растворитель № 648.

В растворителе все составляющие являются летучие. Из них валовые  выбросы: т.17.2.

Бутилового спирта М = 160 х 10 х 10^-2 = 16 кг

Ацетона                  М = 160 х 7 х 10^-2 = 11,2 кг

Бутилацетат            М = 160 х 10 х 10^-2 = 16 кг

Толуол                     М = 160 х 50 х 10^-2 = 80 кг

Этанола                   М = 160 х 15 х 10^-2 = 24 кг