Оценка экологической опасности судна по сточным и нефтесодержащим водам
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Волжская государственная академия водного транспорта
Оценка экологической опасности судна по сточным и нефтесодержащим водам
Выполнила: студент группы ДБЭ-11
Афонькина Е.В.
Проверил: Преподаватель К.Т.Н.
Калёнков А.Н.
Нижний Новгород
-2014гг.
Цель работы
Изучить особенности воздействия судовых сточных вод на окружающую среду, определить суточные накопления нефтесодержащих (НВ) и сточных (СВ) вод, выполнить расчет природоохранного оборудования, оценить размеры вреда водным объектам в случае несанкционированного (аварийного) сброса НВ и СВ.
Теоретическая часть
Нефтесодержащие воды
Воздействие судна на окружающую среду сбросов нефтесодержащих вод (подсланевых, льяльных вод) связано с их количеством, образующимся на судне.
Количество нефтесодержащих вод, накапливающихся в корпусе судна, зависит от его типа, технического состояния, конструктивных особенностей энергетической установки, передачи от двигателя к движителю и качества технического обслуживания судна в целом.
На судне практически нельзя исключить попадание под слань некоторого количества забортной воды из-за водотечности корпуса, работы теплообменников, трубопроводов и различных устройств, через которые прокачивается забортная вода. До последнего времени нормальным считался способ продувки под слань воды из различных устройств конденсатно-питательной системы, продувочных кранов и сальников насосов систем охлаждения, приборов и арматуры различных механизмов и аппаратов. Кроме того, под слань стекает конденсат водяного пара атмосферного воздуха, образующийся на внутренней поверхности корпуса особенно в периоды резкого перепада температур.
Одновременно с водой под сланью машинного отделения происходит накопление нефтепродуктов, что связано со случайным пропуском через неплотности в путевых соединениях топливных и масляных трубопроводов и арматуре, через сальники насосов, перекачивающих нефтепродукты, со сливом отстоявшейся воды из топливных и масляных цистерн, с неправильной установкой противней для сбора смазки от движущихся частей машин, вспомогательных механизмов и устройств.
Таким образом, нефтесодержащие воды возникают вследствие слияния под сланью или в специальной цистерне осушительной системы двух потоков: воды, свободной от нефтепродуктов и различного вида нефтепродуктов. Эти потоки образуются в основном от независимых друг от друга источников.
В составе нефтесодержащих вод нефть может содержаться в виде крупных капель размером от сотых долей миллиметра и более, а также в виде эмульсии с размерами частиц 40-50 нм. Крупные частицы нефти легко всплывают с образованием на поверхности воды плёнки, а эмульгированные - находятся на воде во взвешенном состоянии, что резко усложняет процесс удаления их из воды. Количество эмульгированных нефтепродуктов находятся в пределах 12-36% от общего содержания нефти в нефтесодержащих водах.
Нефтесодержащие воды с трудом поддаются очистке. Часть нефтепродуктов осаждается на элементах набора и находится там длительное время без разложения. Основное количество нефти до 35 г/дм3 сосредоточено в верхнем слое нефтесодержащих вод, составляющем не более 5% общей высоты. В остальных слоях содержание нефтепродуктов гораздо меньше (до 1,0 г/дм3).
Суточное накопление нефтесодержащих вод трудно поддается расчетной оценке. Существует несколько способов определения этой величины.
В практике морского судоходства используется статистические данные суточного накопления нефтесодержащих вод в зависимости от водоизмещения судна.
Такой подход представляется достаточно правильным для судов большого водоизмещения, так как количество нефтесодержащих вод, по-видимому, будет в основном зависеть от конденсации влаги на корпусе судна или его водотечности.
Для относительно небольших судов более обоснованными выглядят нормативы суточного образования нефтесодержащих вод, которые используются в речном флоте. Там количество нефтесодержащих вод связано с мощностью главных двигателей судна. Это достаточно логично, так как мощность двигателей непосредственно связана с суточным расходом топлива и смазки на судне, хотя в этом случае не учитывается площадь поверхности корпуса.
К числу нефтесодержащих отходов, которые также рассматриваются как источник загрязнения гидросферы нефтью, относятся различные пропитавшиеся нефтью материалы: ветошь, применяемая для протирки механизмов; древесные опилки и стружка, использованные для уборки разливов нефти на палубе при бункеровочных и грузовых операциях или при ремонте механизмов; осадки из топливных и масляных фильтров; отходы сепараций топлива и масла.
На современном крупном судне, расходующем 50-70 т/сут тяжёлого дизельного топлива, отходы от сепарации достигают соответственно 0,3-0,4т. Среднее содержание шлама в тяжёлых сортах топлива составляет примерно 0,5%. Из этого количества на воду и механические примеси приходится только 20-25%, а остальные 75-80% - отходы нефтяного происхождения. Таким образом, за сутки накапливается до 0,4 м3 тяжёлых гудронообразных нефтесодержащих отходов (шламов).
Сточные воды
судовой сточный нефтесодержащий вода
Известно, что при чрезмерном или постоянном загрязнении воды сточными водами количество растворённого в воде кислорода уменьшается, что приводит к нарушению процесса естественного самоочищения, и, как следствие, к изменению всего экологического характера акватории. Низкая концентрация растворённого кислорода и высокая концентрация органического вещества создают неблагоприятные условия для существования рыбы, которая или гибнет, или уходит из загрязнённого района.
Сточные воды образуются на судах в процессе водоотведения от санитарного оборудования кают, камбуза, прачечных, санузлов общего пользования, медицинских учреждений и помещений, в которых содержаться животные.
В соответствии с действующими Санитарными правилами судовые сточные воды подразделяются на две группы:
·хозяйственно-фекальные сточные воды (ХФСВ) - сточные воды, образующиеся в туалетах, медицинских учреждениях и помещениях, где содержатся животные.
·хозяйственно-бытовые сточные воды (ХБСВ) - вода после использования в камбузах, прачечных, умывальниках и душах.
Состав и режим поступления судовых сточных вод существенно отличается от состава и режима поступления городских стоков. Это вызвано небольшой протяжённостью судовых трубопроводов (что не позволяет загрязнениям претерпевать в них значительные физико-химические изменения), более высокой концентрацией загрязнений в случае применения раздельных (ХВСВ и ХБСВ) систем водоотведения, более жестким режимом водопользования, а также более высокой неравномерностью поступления на очистку.
При сбросе ХБСВ наибольший вред окружающей среде наносят стоки из прачечной, поскольку для стирки используются моющие средства, в состав которых входят поверхностно-активные вещества (ПВА) или синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Это связано с тем, что акилбензолсульфат как один из основных компонентов синтетически поверхностно-активных веществ угнетающее действует на развитие живых клеток и личинок рыб. Опасная для живых организмов концентрация этого вещества составляет 10 мг/дм3. Стоки из судовых прачечных находятся на уровне 15-22% от общего объёма ХБСВ.
Состав кухонных вод определяется рационом питания. Основными компонентами загрязняющих веществ являются растительные и животные жиры. Их количество колеблется от 1,8 до 6 г/ чел*сут. Образование камбузного стока периодическое и совпадает по времени с режимом приёма пищи.
Мытьевая сточная вода образуется в результате выполнения человеком гигиенических процедур и поступает от умывальников, душевых комнат и бань. В состав загрязняющих веществ входят жиры, частицы эпителия и мыло. Количество загрязнений от одного моющегося в среднем является величиной постоянной. Характер поступления мытьевой сточной воды периодический и связан с особенностями жизнедеятельности человека на судне.
Судовые ХФСВ представляют собой высококонцентрированную водную композицию, отличающуюся высокой степенью бактериальной загрязнённости и постоянством химического состава загрязнений.
БПК (BOD) - биохимическое потребление кислорода в течение суток,
мг О2/дм3,
ХПК (COD) - химическое потребление кислорода, мг О2/дм3,
ВВ (Sδ4) - концентрация взвешенных веществ, мг О2/дм3,- водородный показатель,
ЛКП - количество лактоположительных кишечных палочек, шт/дм3,
Существуют и другие показатели, которые дополнительно характеризуют степень загрязнённости сточных вод. К ним относятся: нефтепродукты, ПАВ (СПАВ), азот, фосфор.
Как и городские, судовые сточные воды по агрессивности делятся на:
·неагрессивные (pH = 6,0 - 8,5),
·слабоагрессивные (pH = 5,5 -6,0 и pH = 8,5-9,0),
·сильноагрессивные (pH < 5,5 и pH >9,0).
Кроме того, в зависимости от концентрации растворённых веществ сточные воды подразделяются на 3 вида:
·слабоконцентрированные - 1 - 500 мг/дм3,
·среднеконцентрированные - 500 - 3000 мг/дм3,
·сильноконцентрированные - более 3000 мг/дм3.
Воздействие судна на окружающую среду по этому виду загрязнений естественно связано с количеством образующихся на судне сточных вод. Чем больше сточных вод на судне, тем оно более опасно.
Количество сточных вод должно соответствовать величине водопотребления на судне и зависит от количества, конструкции и исправности установленных санитарно-технических приборов, а также технического состояния труб и арматуры системы водообеспечения судна.
Практическая часть
Исходные данные.
Тип судна: Пассажирский катер полузакрытого типа с двухэтажным размещением пассажиров, надстройками, частично утопленными в корпус, кокпитом в корме, прикрытом тентом.
Суммарная мощность: 150 э. л. с. = 110,4 КВт/ч
Водоизмещение судна: 53,1 т
.Рассчитываем объём накапливающихся НВ на судне за одни сутки, м3/сут:НВ = 1,1 × qНВ,
Где qНВ - удельное значение накопления НВ на судах, м3/сут, НВ =5,45 × 10-4 × 110,4 = 0,6 м3/сутНВ = 1,1 × 0,6 = 0,066 м3/сут
Вывод
Размер вреда, нанесенного водному объекту при несанкционированном сбросе неочищенных нефтесодержащих вод, составляет 357198,98руб.
Размер вреда, нанесенного водному объекту при несанкционированном сбросе неочищенных сточных вод, составляет 9918,75 руб. Размер вреда от НВ больше размера вреда от СВ в 36 раз.
Для предотвращения загрязнения окружающей среды, судно необходимо оборудовать очистными станциями ОВН: «Виктор» и ООСВ: «Аква-Санз» (Япония). Это позволит избежать несанкционированного слива НВ и СВ, а также сохранить денежные средства.
Список литературы
1.Наумов В.С. Безопасность жизнедеятельности: Экологическая безопасность: метод. Пособие для выпол. практ. работ студентами оч. обуч. всех специальностей / В.С. Наумов, А.Е. Пластинин. - Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. - 52с.
.«Справочник по серийным транспортным судам»