Разработка экологического проекта населенного пункта с предприятием

 

Управляемый рабочий процесс с интенсифицированным сгоранием позволит, как предполагается, эффективно сжигать не только бензин, но и метанол, эфиры, природный газ.

Снижению вредных выбросов будет способствовать применение бензинов с оптимизированным содержанием низкокипящих фракций, пониженным содержанием бензола, а также не склонных к угару моторных масел.

Снижение токсичности и дымности отработавших газов может быть достигнуто за счет совершенствования конструкции двигателей, улучшения технического состояния автомобилей в эксплуатации, применения альтернативных видов топлив, а также применения нейтрализаторов, сажевых фильтров и присадок к топливу.

Нейтрализаторы  отработавшего газа устанавливаются, как правило, в выпускной системе автомобиля. Их действие основано на принципе каталитического воздействия таких металлов как платина, палладий, родий на процессы окисления и восстановления основных токсичных компонентов. Нейтрализаторы  снижают содержание токсичных веществ в ОГ на 60 % и более. Однако каталитические нейтрализаторы при работе двигателя на этилированном бензине сразу отравляются свинцом и приходят в негодность.

Для снижения дымности отработавшего газа дизелей применяются специальные присадки, добавляемые к дизельному топливу. Такие присадки снижают дымность в среднем на 40-60 % [8].

 

 

 

2.2.3 Мероприятия по снижению влияния нефтеперерабатывающих заводов

 

Для очистки газов и вентиляционного воздуха от окиси углерода, окислов азота, паров летучих растворителей (например, бензол, толуол, ксилол, спирты, бензил, простые и сложные эфиры, фенол, ацетон) применяют каталитические и термокаталитические методы газоочистки.

В большинстве случаев катализатор – это металлы или их соединения (платина, рутений, родий, палладий, иридий и другие).

Для осуществления каталитического процесса необходимы незначительные количества катализатора, расположенные таким образом, чтобы обеспечить максимальную поверхность контакта с газовым потоком. Катализаторы обычно выполняют в форме шаров, колец, проволоки, свитой в спираль.

Промышленные процессы газоочистки, основанные на каталитических реакциях окисления, имеют различные варианты технического решения.

В зависимости от конструкции реактор катализатор укладывают в виде плоского или в виде кольцевого слоя.

Наиболее распространенная схема технологического оформления процессов каталитической очистки газов – схема с рекуперацией тепла.

Содержащий примеси толуола воздух через входной патрубок подается в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника. После предварительного нагрева в рекуператоре воздух по периферийным каналам поступает в камеру сгорания. Перед входом в каталитическую камеру воздух смешивается с продуктами сгорания природного газа, приобретая при этом температуру, обеспечивающую оптимальную скорость реакции окисления толуола в присутствии катализатора. В результате окисления толуола образуются нетоксичные продукты реакции – углекислый газ и водяной пар. Пройдя кассеты с катализатором, воздух направляется в трубчатые пучки рекуператора, отдает тепло поступающему в реактор газовоздушному потоку и через выходной патрубок отводится в атмосферу.

1 – теплообменник;

2 – камера  сгорания;

3 – камера  для катализатора.

Рисунок 2 – Каталитический реактор с рекуперацией тепла

Основным достоинством каталитического метода очистки газов является то, что он дает высокую степень очистки, до 99%.

 

2.3 Определение  эффективности природоохранных  мероприятий

 

Рассчитать снижение выбросов в результате проведения мероприятий по охране отмосферного воздуха. Разультаты расчетов сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Расчет снижения выбросов за счет проведения мероприятий.

Ингре-диенты	Мероприятия	Эффектив-ность	Годовая масса выбросов до реконструкции, т/год	Годовая масса выбросов после реконструкции, т/год
толуол	Катализаторная установка	99%	23,1	0,231
этилбензол		99%	30,3	0,303
фенол		99%	15,9	0,159

 

Рассчитать предотвращенный экологический эффект после внедрения природоохранных мероприятий.

Ущерб до проведения мероприятий (У) составит:

У=f∙σ∙Μi∙φ,

где У – оценка ущерба, руб./год;

φ – множитель, φ=2,4 руб./усп.т [3];

Μi – приведенная масса годового выброса вредных веществ, усл. т/год;

σ – показатель относительной опасности вещества, σ=100,11 [3];

f – поправка на характер рассеивания примесей в атмосфере, f=65 [3].

Расчет приведенной массы годового выброса загрязнения в атмосферу определяется по формуле:

Μi=ΣАi∙mi,

где Аi – показатель относительной агрессивности i-го вида примесей, усл т/т;

i – индекс (номер) выбрасываемой примеси (загрязнителя);

N – общее число выбрасываемых примесей;

mi – масса годового выброса в атмосферу i-го вида, т/год.

Μi=330∙23,1+20∙30,3+500∙15,9=16179 усл. т/год

У=65∙100,11∙16179∙2,4=252 670 031,64 руб/год

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

Таблица 2 – Расчеты приведенной массы годового выброса веществ в атмосферу

Наименование загрязняющего вещества	Показатель относительной агрессивности примесей, Аi, усл т/т	Приведенная масса годового выброса Μi до реконстукции, усл. т/год	Приведенная масса годового выброса Μi после реконстукции, усл. т/год
Толуол	330	7623	76,23
Этилбензол	20	606	6,06
фенол	500	7950	79,50
Итого:		16179	161,79

Экономическая оценка ущерба после проведения мероприятий

У1=65∙100,11∙161,79∙2,4=2526700,3 руб/год

Величина предотвращенного экологического ущерба от загрязнения окружающей среды (П, руб/год), равна разности между величинами ущерба до осуществления меровприятий и после их проведения.

П = У-У1

П = 252 670 031,64 - 2526700,3 = 250 143 331,32 руб/год

 

2.4 Определение класса опасности промышленного предприятия

 

Определение критерия опасности загрязняющего вещества по формуле:

КОВ = (Мi/ПДКсс)а

где Мi – суммарный выброс i-го компонента, т/год;

ПДКсс – предельно допустимое среднесуточное значение концентрации вещества в атмосферном воздухе для населенных мест, мг/м3 [3];

а – постоянная, которая учитывает класс опасности загрязняющего вещества [3].

КОВ1 = (7623/0,6)1 = 12705

КОВ2 = (606/0,02)1 = 30300

КОВ3 = (7950/0,003)1,3 = 223 985 361,5

Категория опасности предприятия определяется по формуле:

КОП = ΣКОВ

КОП = 12705+30300+223985361,5 = 224 028 366,5

Критерий опасности загрязняющего вещества после проведенных мероприятий:

КОВ1 = (76,23/0,6)1 = 127,05

КОВ2 = (6,06/0,02)1 = 303

КОВ3 = (79,50/0,003)1,3 = 562625,8

Категория опасности предприятия после проведенных мероприятий:

КОП = 127,05+303+562625,8 = 563055,8

Вывод: категория опасности предприятия снизилась с первого до второго.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Охрана водного бассейна

 

3.1 Характеристика возможных сбросов

 

3.1.1 Характеристика производственных сточных вод

 

Производственные сточные воды образуются в результате технологических процессов. Качество сточных вод и концентрация загрязняющих веществ определются следующими факторами: видом промышленного производства и исходного сырья, режимами технологических процессов. Большинство предприятий имеет загрязнения сточных вод как минеральные, так и органические, в различных соотношениях. Концентрация загрязнений сточных вод колеблется в весьма широких пределах, в зависимости от расхода воды на единицу продукции, совершенства технологического процесса и производственного оборудования. Концентрация загрязнений в производственных сточных водах может сильно колебаться во времени и зависит от хода технологического процесса в отдельных цехах или на предприятии в целом. Неравномерность притока сточных вод и их концентрации во всех случаях ухудшает работу очистных сооружений и усложняет эксплуатацию.

При проведении процессов нефтепереработки образуются сточные воды, которые содержат загрязняющие вещества, типичные для этой отрасли, например нафтеновые кислоты, фенолы, серосодержащие соединения, нефтепродукты, сульфаты, соли тяжелых металлов и другие. [4]

Вторая система канализации служит для отведения и очистки эмульсионных и химических загрязнений сточных вод, содержащих нефтепродукты, реагенты, сернистые соединения, щелочи, соли и другие органические и неорганические вещества. В зависимости от источников образования, вида и степени загрязнения сточные воды второй системы канализации отводятся следующими самостоятельными сетями:

- для очистки  сточных вод от установок подготовки  нефти, подтоварной воды от сырьевых  парков, эстакад слива нефти и промывочно-пропарочной станции;

- для сернистощелочных  вод;

- для кислых  сточных вод, содержащих неорганические  кислоты;

- для кислых  сточных вод, содержащих парафины  и жирные кислоты;

- для сточных  вод катализаторных производств. [7]

 

3.1.2 Характеристика хозяйственно-бытовых сточных вод

 

Хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в водоотводящую сеть от жилых домов, бытовых помещений промышленных предприятий, комбинатов общественного питания и лечебных учреждений. В составе таких вод различают фекальные сточные воды и хозяйственные, загрязненные различными хозяйственными отбросами, моющими средствами. Хозяйственно-бытовые сточные воды всегда содержат большое количество микроорганизмов, которые являются продуктами жизнедеятельности человека. Среди них могут быть и патогенные. Особенностью хозяйственно-бытовых сточных вод является относительное постоянство их состава. Основная часть органических загрязнений таких вод представлена белками, жирами, углеводами и продуктами их разложения. Неорганические примеси составляют частицы кварцевого песка, глины. Соли, образующиеся в процессе жизнедеятельности человека. К последним относят фосфаты, гидрокарбонаты, аммонийные соли (продукт гидролиза мочевины). Из общей массы загрязнений бытовых сточных вод на долю органических веществ приходится 45-48%. [4]

 

3.2 Характеристика  водоема как приемника сточных  вод

 

Приемниками сточных вод в основном служат водоемы. Сточные воды перед сбросом в водоем необходимо частично или полностью очистить. В воде водоема содержится определенный запас кислорода, который может быть частично использован для окисления органических веществ, поступающих в водоем совместно со сточной водой. Водоем, таким образом, обладает некоторой самоочищающей способностью, т.е. в нем под воздействием микроорганизмов могут окисляться органические вещества, но при этом содержание растворенного кислорода в воде будет падать. [4]

Водоемы рабохозяйственного водопользования первой категории используются для воспроизводства и сохранения ценных сортов рыб. К рыбохозяйственным водоемам по ряду показателей предъявляются более высокие требования. Зимой количество растворенного кислорода не должно быть ниже 6 мг/л, биохимическая потребность в кислороде не должна превышать 3 мг/л. Самоочищающая способность водоема зависит от условий смешения и разбавления сточных вод водой водоемов. Для удовлетворения санитарных требований устанавливают предельно допустимый сброс лимитирующих веществ в целях ограничесния поступления загрязнений в водоем со сточными водами.

Содержание взвешенных веществ для выпуска сточных вод в водоем первой категории рыбохозяйственного пользования должно быть не более 0,25 мг/л. Не допускается содержание нефтепродуктов, масел, жиров и других плавающих примесей. Не допускаются посторонние запахи, привкусы и окраска воды, влияющие на мясо рыб. Не допускается наличие токсичных веществ, влияющих на жизнедеятельность организмов. Превышение температуры к естественной температуре воды допускается не более чем на 5°С, водородный показатель не должен выходить за пределы 6,5-8,5. [4]

 

3.3 Выбор и  обоснование  технологий для очистки бытовых и производственных сточных вод

 

3.3.1 Описание  схемы очистки производственных  сточных вод

 

Очистка концентрированных сернистощелочных сточных вод. Локальная очистка сернистощелочных сточных вод осуществляется по следующей схеме: сточные воды очищаются в нефтеловушках, направляются в усреднители, откуда в небольших количествах равномерно поступают на общезаводские сооружения биологической очистки.

1 – водоподающий  канал;

2 – распределительный  лоток;

3 – глухая  диагональная перегородка;

4 – сборные  лотки;

5 – продольные  вертикальные перегородки;

6 – водоотводящий  канал.

Рисунок 3 – Устреднитель концентрированных сточных вод с дифференцированием потока.

Очистку сульфидсодержащих технологических конденсатов производят методом отдува (десорбции) углеводородным газом в аппарате колонного типа. Конденсат нагревается до температуры 95-98°С, при которой основная масса гидросульфида аммония разлагается на свободный сероводород и аммиак. Сероводород и аммиак уносятся током газа из десорбера и направляется на моноэтаноламиновую очистку. С помощью моноэтаноламина происходит сорбция всей массы сероводорода и аммиака.

1 – водогазоотделитель;

2 – промежуточная  емкость;

3 – теплообменник;

4 – подогреватель;

5 – сепаратор;

6 – десорбер;

7 – регенеративный  подогреватель;

8 – насос;

I – технологический конденсат;

II – углеводородный газ;

III – очищенный конденсат;

IV – десорбированный газ;

V – газ.

Рисунок 4 - Схема обезвреживания сульфидсодержащих технологических конденсатов методом десорбции углеводородным газом

Сточные воды, отводимые от технологических установок, катализаторных фабрик, сернокислотного цеха, реагентного хозяйства, содержание неорганические кислоты и их соединения, а также щелочи, подлежат нейтрализации на локальных нейтрализационных установках. При неравномерном поступлении на нейтрализацию кислых и щелочных сточных вод должны предусматриваться резервуары-усреднители. Число резервуаров должно быть не меньше двух.