Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников на предприятиях железнодорожного транспорта расчетным методом

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников на предприятиях железнодорожного транспорта расчетным методом

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Дальневосточный государственный университет путей сообщения"

Естественнонаучный институт

Кафедра "Безопасность жизнедеятельности"

Курсовая работа по дисциплине:

"Источники загрязнения среды обитания"

ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ СТАЦИОНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ

Выполнил: Строкова А.П.

Проверил: Уфимцева Л.В.

г.

Содержание

Введение

Характеристика предприятия

Производственная пыль и ее влияние на организм человека

Расчеты

Сводная таблица загрязняющих веществ, выделяющихся при переработке щебня

Вывод

Список литературы

Введение

Курсовая работа выполняется в соответствии с Методическими указания "Порядок проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях железнодорожного транспорта расчетным методом", утвержденными приказом Минтранса России от 15.09.1992 г.

Целью моей курсовой работы является освоение методики расчета выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников, действующих и проектируемых предприятий железнодорожного транспорта расчетным методом.

Расчет выбросов основан на использовании удельных показателей, то есть выбросов загрязняющих веществ, приведенных к единице времени, оборудования, массе получаемой продукции или расходуемых топлива, сырья и материалов.

На железнодорожном транспорте эксплуатируется около 100 предприятий по переработке щебня. Технологический процесс производства щебня заключается в добыче горной массы и ее переработке. Добыча горной массы производится в карьере открытым способом с применением взрывных работ. В качестве исходной горной массы используются изверженные (граниты; сиениты; диориты), осадочные (известняки; доломиты; песчаники) и метаморфические (кварциты; гнейсы) породы.

Добываемая в карьере горная масса грузится экскаватором на автомобильный или железнодорожный транспорт и доставляется на переработку в дробильно-сортировочный цех, где, в зависимости от вида породы и получаемой конечной продукции, подвергается двух- или трех- ступенчатому дроблению. После сортировки готовая продукция подается конвейерными транспортерами на открытый склад, откуда отгружается в автомобильный или железнодорожный транспорт. Помимо основных производственных цехов: горного и дробильно-сортировочного, в состав щебеночного завода входят вспомогательные цеха: транспортный, ремонтно- механический, котельная.

Основным среду веществом, загрязняющим воздушную, выделяющимся в процессе получения щебня, является минеральная пыль, содержащая, в зависимости от вида горной массы, до 70% и выше свободной двуокиси кремния. Интенсивным пылеообразованием сопровождаются процессы дробления, сортировки, транспортировки, отгрузки готовой продукции.

Характеристика предприятия

Щебеночные (камнедробильные) заводы - предприятия горнодобывающей отрасли, осуществляющие промышленную переработку горных пород (камня, гравия, известняка), строительного мусора и металлургических шлаков с целью получения фракционированного щебня - неорганического сыпучего зернистого материала, а также обогащенного песка, получаемого из отсевов дробления.

В зависимости от сырья, используемого для получения конечного продукта, камнедробильные предприятия производят следующие виды щебня:

·              гранитный, получаемый из твердых магматических горных пород (применяется в дорожном строительстве, при возведении зданий в качестве заполнителя высокомарочного бетона, используется как декоративный камень);

·              гравийный, получаемый в процессе просеивания карьерной породы или дробления каменной скальной породы (применяется при строительстве фундаментов, в качестве заполнителя бетонов, в производстве ЖБИ и в дорожном строительстве);

·              известняковый (доломитовый), для получения которого используется известняк, состоящий в основном из кальцита (карбоната кальция) (основная сфера применения - строительство дорог и производство ЖБИ);

·              вторичный, получаемый из строительных отходов - кирпича, асфальта, бетона (используется как заполнитель для бетона, для отсыпки дорог, для посыпки под тротуары и асфальтовые площадки, для работ по укреплению слабых грунтов);

·              шлаковый, для производства которого используются металлургические шлаки (служит заполнителем цементных бетонов, применяется при устройстве асфальтобетонных покрытий и в качестве материала для укрепления дорожных оснований).

Сфера применения щебня зависит также от других характеристик, таких как: производственный пыль карьер выброс

·              размер фракций (крупность - до 40 (70) мм, содержание мелких фракций (от 5 до 20 мм) - более 50% от массы полученного щебня. Популярным видом продукции российских щебеночных заводов является щебень со стандартными размерами фракций 5-10 мм, 10-20 мм, 5-20 мм, 20-40 мм, с нестандартными размерами - 5-15 мм);

·              лещадность (степень плоскости, определяемая процентным содержанием зерен игловатой и пластинчатой формы: в кубовидном щебне их не более 10%, в улучшенном - 10-15% в обычном - до 50%);

·              прочность (зависит от прочности исходной горной породы);

·              морозостойкость (определяется количеством циклов замораживания и оттаивания; в строительстве в основном применяется щебень марки F300, выдерживающий 300 таких циклов);

·              радиоактивность (для всех видов строительных работ применяется щебень с удельной эффективной активностью естественных радионуклидов, не превышающей 370 Бк/кг; для создания дорожных покрытий в границах населенных пунктов - не более 740 Бк/кг).

Щебеночное производство имеет в своем составе следующие основные цехи:

·              сортировочный (осуществляющий промывку, грохочение);

·              дробильный (выполняющий операции дробления);

·              специальных процессов обогащения (производящий гидроклассификацию, классификацию по прочности и др.);

·              склад готовой продукции.

Щебеночные производства чаще всего организуются на территории промышленных карьеров либо в непосредственной близости от них. Большинство заводов, производящих щебень из скальных и рыхлых осадочных пород, размещены вблизи основных месторождений - в центре России, на Северном Кавказе и в Поволжье. Щебеночные заводы на Урале и на северо-западе страны для производства щебня используют обширные запасы изверженных горных пород, сосредоточенные в этих регионах. Мировой объем производства щебня превышает 3 млрд. куб. м в год. Цены на него за последние 50 лет возросли почти в 3 раза, в то время как на большинство других продуктов, также получаемых из минерального сырья (например, на цветные и черные металлы) снизились в 3-5 раз.

Производственная пыль и ее влияние на организм человека

Понятие и классификация пыли. Производственная пыль является одним из широко распространенных неблагоприятных факторов, оказывающих негативное влияние на здоровье работающих. Целый ряд технологических процессов сопровождается образованием мелкораздробленных частиц твердого вещества (пыль), которые попадают в воздух производственных помещений и более или менее длительное время находятся в нем во взвешенном состоянии.

Производственной пылью называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы размерами от нескольких десятков до долей микрона. Многие виды производственной пыли представляют собой аэрозоль.

По размеру частиц (дисперсности) различают видимую пыль размером более 10 мкм, микроскопическую - от 0,25 до 10 мкм, ультрамикроскопическую - менее 0,25 мкм.

Согласно общепринятой классификации все виды производственной пыли подразделяются на органические, неорганические и смешанные. Первые, в свою очередь, делятся на пыль естественного (древесная, хлопковая, льняная, шерстяная и др.) и искусственного (пыль пластмасс, резины, смол и др.) происхождения, а вторые - на металлическую (железная, цинковая, алюминиевая и др.) и минеральную (кварцевая, цементная, асбестовая и др.) пыль. К смешанным видам пыли относят каменноугольную пыль, содержащую частицы угля, кварца и силикатов, а также пыли, образующиеся в химических и других производствах.

Специфика качественного состава пыли предопределяет возможность и характер ее действия на организм человека. Определенное значение имеют форма и консистенция пылевых частиц, которые в значительной мере зависят от природы исходного материала.

Так, длинные и мягкие пылевые частицы легко осаждаются на слизистой оболочке верхних дыхательных путей и могут стать причиной хронических трахеитов и бронхитов. Степень вредного действия пыли зависит также от ее растворимости в тканевых жидкостях организма. Большая растворимость токсической пыли усиливает и ускоряет ее вредное влияние.

Влияние пыли на организм. Неблагоприятное воздействие пыли на организм может быть причиной возникновения заболеваний. Обычно различают специфические (пневмокониозы, аллергические болезни) и неспецифические (хронические заболевания органов дыхания, заболевания глаз и кожи) пылевые поражения.

Среди специфических профессиональных пылевых заболеваний большое место занимают пневмокониозы - болезни легких, в основе которых лежит развитие склеротических и связанных с ними других изменений, обусловленных отложением различного рода пыли и последующим ее взаимодействием с легочной тканью.

Среди различных пневмокониозов наибольшую опасность представляет силикоз, связанный с длительным вдыханием пыли, содержащей свободную двуокись кремния (Si0₂). Силикоз - это медленно протекающий хронический процесс, который, как правило, развивается только у лиц, проработавших несколько лет в условиях значительного загрязнения воздуха кремниевой пылью. Однако в отдельных случаях возможно более быстрое возникновение и течение этого заболевания, когда за сравнительно короткий срок (2~4 года) процесс достигает конечной, терминальной, стадии.

Производственная пыль может оказывать вредное влияние и на верхние дыхательные пути. Установлено, что в результате многолетней работы в условиях значительного запыления воздуха происходит постепенное истончение слизистой оболочки носа и задней стенки глотки. При очень высоких концентрациях пыли отмечается выраженная атрофия носовых раковин, особенно нижних, а также сухость и атрофия слизистой оболочки верхних дыхательных путей.

Развитию этих явлений способствуют гигроскопичность пыли и высокая температура воздуха в помещениях. Атрофия слизистой оболочки значительно нарушает защитные (барьерные) функции верхних дыхательных путей, что, в свою очередь, способствует глубокому проникновению пыли, т. е. поражению бронхов и легких.

Производственная пыль может проникать в кожу и в отверстия сальных и потовых желез. В некоторых случаях может развиться воспалительный процесс. Не исключена возможность возникновения язвенных дерматитов и экзем при воздействии на кожу пыли хромощелочных солей, мышьяка, меди, извести, соды и других химических веществ.

Действие пыли на глаза вызывает возникновение конъюнктивитов. Отмечается анестезирующее действие металлической и табачной пыли на роговую оболочку глаза. Установлено, что профессиональная анестезия у токарей возрастает со стажем.

Понижение чувствительности роговицы обусловливает позднюю обращаемость рабочих по поводу попадания в глаз мелких осколков металла и других инородных тел. У токарей с большим стажем иногда обнаруживают множественные мелкие помутнения роговицы из-за травматизма пылевыми частицами.

Расчеты

Определение выбросов от организованных источников

Максимально разовые выбросы пыли G_п (г\с), удаляемые аспирационными установками

Первичное дробление:

С-644, узел загрузки:

Gп=((1000*0,9)/3600)*(1-85*0,8/100)=0,08(г/с)

Узел выгрузки:

Gп=((5000*5)/3600)*(1-85*0,8/100)=2,22(г/с)

Среднее и мелкое дробление:

Gп=((2200*1,5)/3600)*(1-85*0,8/100)=0,29(г/с)

Узел выгрузки:

Gп=((8300*15)/3600)* )*(1-85*0,8/100)=11, 07(г/с)

Сортировка:

ГИТ-52Н, узел выгрузки:

Gп=((1300*8)/3600)* (1-85*0,8/100)=0,92(г/с)

Транспорт материалов:

С ленточного конвейера в бункер конусных дробилок:

Gп=((2800*3,5)/3600)*(1-85*0,8/100)=0,87(г/с)

С ленточного конвейера в бункер грохотов корпуса сортировки:

Gп=((6300*3,5)/3600)* (1-85*0,8/100)=1,96(г/с)

С грохота ГИТ 52Н на ленточный конвейер

Gп=((1000*5)/3600)* (1-85*0,8/100)=0,44(г/с)

Валовые выбросы пыли, (т/год)

Первичное дробление:

С-644, узел загрузки:

Мп=1000(0,9*120+0,45*1600)/10⁶*((1-85*0,8)/100)=0,265(т/год)

Узел выгрузки:

Мп=5000(5*120+2,5*1600)/ 10⁶*(1-85*0,8/100)=7,36(т/год)

Среднее и мелкое дробление:

КСД-1750, узел загрузки:

Мп=2200(1,5*120+0,75*1600) /10⁶*(1-85*0,8/100)=0,972(т/год)

Узел выгрузки:

Мп=8300(15*120+7,5*1600)/ 10⁶*(1-85*0,8/100)=36,653(т/год)

Сортировка:

ГИТ-52Н, узел выгрузки:

Мп=1300(8*120+4*1600) / 10⁶*(1-85*0,8/100)=3,062(т/год)

Транспорт материалов:

С ленточного конвейера в бункер конусных дробилок:

Мп=2800(3,5*120+1,75*1600) / 10⁶*(1-85*0,8/100)=2,885(т/год)

С ленточного конвейера в бункер грохотов корпуса сортировки:

Мп=6300(3,5*120+1,75*1600) / 10⁶*(1-85*0,8/100)=6,492(т/год)

С грохота ГИТ 52Н на ленточный конвейер

Мп=1000(5*120+2,5*1600) / 10⁶*(1-85*0,8/100)=1,472(т/год)

Определение выбросов от неорганизованных источников

Расчет валовых выбросов (т/год) от неорганизованных источников определяется по числу часов работы оборудования в год (для взрывных работ по количеству проводимых взрывов за год). Источниками неорганизованных выбросов являются узлы пересыпки материала, перевалочные работы на складе, хранилища пылящих материалов, узлы загрузки продукции в не-специализированный транспорт навалом, карьерный транспорт и механизмы, дороги с покрытиями и без покрытия, погрузочно-разгрузочные работы, бурение шурфов и скважин, взрывные работы.

Источники типа - склады

Перерабатываемый материал: известняк

М=А+В=((0,04*0,02*1,7*0,2*0,6*0,5*5*1*10⁶)/3600)+1,7*0,2*0,6*1,5*0,5*0,003*10=0,1592(т/год)

Перерабатываемый материал: песчаник

М=А+В=((0,04*0,01*1,7*0,2*0,6*5*1*10⁶)/3600)+1,7*0,2*0,6*0,5*1,5*0,005* *10=0,12095(т/год)

Пересыпка пылящих материалов

Интенсивными неорганизованными источниками пылеобразования являются: пересыпка материала; погрузка материала в открытые вагоны, полувагоны; загрузка материала в открытые вагоны грейфером в бункер; разгрузка самосвалов в бункер; ссыпка материала открытой струей в склад и др.

Перерабатываемый материал: известняк

М=0,04*0,02*1,7*0,2*0,6*0,5*1*5*10⁶/3600=0,113(г/с)

Перерабатываемый материал: песчаник

М=0,04*0,01*1,7*0,2*0,6*0,5*1*5*10⁶/3600=0,057(г/с)

Карьеры

Карьеры можно рассматривать как единые источники равномерно распределенных по площади выбросов от автотранспортных, выемочно-погрузочных и буро-взрывных работ.

Определение выбросов пыли при автотранспортных работах в карьерах

Движение автотранспорта в карьерах обуславливает выделение пыли в результате взаимодействия колес с полотном дороги и сдува ее с поверхности материала, груженого в кузов машины.

Выделение известняка:

М=(2,5*2*0,5*1*1*1450*0,6*0,01/3600)+1,5*1,2*0,6*0,003*4*5=0,07084(г/с)

Выделение песчаника:

М=(2,5*2*0,5*1*1*1450*0,6*0,01/3600)+1,5*1,2*0,6*0,005*4*5=0,11404(г/с)

Выбросы при выемочно-погрузочных работах

При работе экскаваторов пыль выделяется при погрузке материала в автосамосвалы.

Выделение известняка:

М=0,04*0,02*1,7*0,6*0,5*5*10⁶*1*0,2/3600=0,113(г/с)

Выделение песчаника:

М=0,04*0,01*1,7*0,2*0,6*0,5*1*5*10⁶/3600=0,057(г/с)

Выбросы при буровых работах

Выбросы загрязнений атмосферы при бурении скважин:

Буровой станок БСШ-1

М=(3*396*(1-85*0,8/100))/3600=0,1056(г/с)

Выбросы пыли при взрывных работах

Взрывные работы сопровождаются массовым выделением пыли. Большая мощность пылевыделения обуславливает кратковременное загрязнение атмосферы, в сотни раз превышающее ПДК.

М=0,8*2*10^-5*1,7*0,5*1*10⁶=13,6 (г)

производственный пыль карьер выброс

Вспомогательные подразделения

Расчет выброса загрязняющих веществ, при сжигании топлива в котлоагрегатах котельной

Котлоагрегаты котельных работают на различных видах топлива (твердом, жидком и газообразном).

Выбросы загрязняющих веществ зависят как от количества и вида топлива, так и от типа котлоагрегата. Учитываемыми загрязняющими веществами, выделяющимися при сгорании топлива, являются: твердые частицы, оксид углерода, оксиды азота, сернистый ангидрид (серы диоксид), оксид ванадия (V).

Валовый выброс твердых частиц в дымовых газах котельных МТ (т/год)

М_т=27*1700*0,0035*(1-85/100)=24,0975 (т/год)

Максимально разовый выброс G_Т (г/с)

G_Т=(27*700*0,0035*(1-85/100)*10⁶)/30*24*3600=3,83 (г/с)

Валовый выброс оксида углерода М_СО

Для каменных и бурых углей:

М_СО=12,55*(1-1,83/100)*10^-3=0,0123(т/год)

Ссо=0,7*1*17,93=12,55

Максимально разовый выброс оксида углерода G_СО (г/с)

G_СО=(12,55*700*(1-1,83/100)*10³)/30*24*3600=3,327 (г/с)       

Валовый выброс оксидов азота Маз

Маз=1700*17,93*0,25*(1-0)*10^-3=7,62(т/год)

Максимально разовый выброс диоксида азота G_NO2 (г|c)

G_NO2=(700*17,93*0,25(1-0)*10³)/30*24*3600=121,06 (г|c)

Валовый выброс оксидов серы M_SO2 (т/год)

_SO2=0,02*1700*1*(1-0,1)*(1-0)=30,6 (т/год)

Максимально разовый выброс G_SO2 (г/с)

_SO2=(0,02*700*1*(1-0,1)(1-0)*10⁶)/30*24*3600=11,805(г/с)

Сводная таблица загрязняющих веществ, выделяющихся при переработке щебня

Самое большое количество пыли выделяется при среднем и мелком дроблении, узел выгрузки, разовый выброс составляет 11,07 (г/с), валовый выброс равен 36,653 (т/год).

Выделяющиеся вещества

Валовые выбросы (т/год)

Разовые выбросы (г/с)

Котельная

твердые частицы оксид углерода оксид азота оксид серы

24,0975 0,0123 7,62 30,6

3,83 3,32 121,06 11,805

При работе вспомогательного подразделения-котельная, оксида серы выделяется наибольшее количество, валовый выброс составляет 30,6 (т/год), а разовый выброс 11,805 (г/с).

Вывод

В ходе расчетов инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников было выявлено, что самое большое количество вредных веществ поступает при технологическом процессе среднее и мелкое дробление. Во вспомогательном подразделении идет самое большое выделение твердых веществ оксиды серы в атмосферу.

Список литературы

1)      Щебеночные заводы России http://www.wiki-prom.ru/80otrasl.html

)        Производственная пыль и ее влияние на организм человека http://ohrana-bgd.narod.ru/bgdps11.html

)        Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине "Источники загрязнения среды обитания"