Промышленное загрязнение окружающей среды
Министерство образования
и науки Российской Федерации
Волгоградский
Государственный Технический Университет
(ВолгГТУ)
Кафедра: «Промышленная
экология и безопасность жизнедеятельности»
Семестровая работа по
предмету «Экология»
Выполнила: студентка группы
ХТ-442 Морозова А.А.
Проверила: Колотова О.В.
Волгоград, 2014 г.
Содержание
1. Перечислить
основные требования Закона «Об охране атмосферного воздуха», предъявляемые к
промышленному предприятию
2. Дать
определение безотходного промышленного производства. Основные направления
создания безотходных технологий. Привести формулу расчета коэффициентов
безотходности
. Классификация
источников промышленного загрязнения атмосферы. Расчет максимальной
концентрации для нагретых и холодных выбросов
. Изложить
физико-химические методы очистки сточных вод. Привести схему флотационной
установки
промышленный загрязнение безотходный
1. Перечислить основные требования Закона «Об охране
атмосферного воздуха», предъявляемые к промышленному предприятию
· Правовые требования охраны атмосферного
воздуха в сфере промышленного производства устанавливаются Федеральным законом
«Об охране атмосферного воздуха»:
· устанавливается нормирование качества
атмосферного воздуха и вредных физических воздействий на атмосферный воздух
(существуют гигиенические и экологические нормативы, технические нормативы
выбросов, предельно допустимые выбросы, временно согласованные выбросы);
· устанавливается государственная
регистрация вредных (загрязняющих) веществ и потенциально опасных веществ,
устанавливается обязательность получения специального разрешения на выброс
вредных веществ в атмосферный воздух для стационарных источников;
· закреплено требование о том, что
производство и использование топлива на территории РФ допускаются только при
наличии сертификатов, подтверждающих соответствие топлива требованиям охраны
атмосферного воздуха;
· запрещается выброс в атмосферный воздух
веществ, степень опасности которых для жизни и здоровья человека и для
окружающей природной среды не установлена;
· запрещаются размещение и эксплуатация
объектов хозяйственной и иной деятельности, которые не имеют предусмотренных
правилами охраны атмосферного воздуха установок очистки газов и средств
контроля за выбросами вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
· запрещаются производство и эксплуатация
транспортных и иных передвижных средств, содержание вредных (загрязняющих)
веществ в выбросах которых превышает установленные технические нормативы
выбросов;
· устанавливаются обязанности граждан и
юридических лиц, имеющих стационарные и передвижные источники выбросов вредных
(загрязняющих) веществ в атмосферный воздух; и многое другое.[1]
Предельно допустимый выброс - это количество загрязняющего
вещества, выбрасываемого отдельным источником за единицу времени, превышение
которого ведет к превышению ПДК в местности, окружающей источник загрязнениями,
как следствие, к неблагоприятным последствиям в окружающей среде и риску для
здоровья людей. ПДК - нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих
веществ в атмосферном воздухе и нормативы предельно допустимых уровней вредных
физических воздействий и ряд других.[2]
Требования, предъявляемые собственно к источникам
загрязнения, отражают научно-технические нормативы. В основу установления
научно-технических нормативов положен единственный принцип: при условии их
соблюдения предприятиями содержание любой примеси в окружающей среде должно
удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования. Условия и
порядок регулирования и нормирования дифференцированы применительно к видам
источников вредных воздействий. [2]
Различают: стационарные и передвижные источники воздействия.
Стационарным признается такой источник, который в течение
всего времени действия остается на одном месте. Передвижной источник в процессе
своей деятельности меняет местонахождение. К числу передвижных источников
относятся транспортные средства, а также механизмы, которые передвигаются
(буксируются) транспортными средствами.[2]
Все нормативы, обеспечивающие охрану атмосферного воздуха,
подразделяются на два вида:
) нормативы качества атмосферного воздуха;
) нормативы вредных воздействий на окружающую среду
Нормативы вредных воздействий в свою очередь подразделяются
на:
) технические нормативы;
)нормативы предельно допустимых выбросов и вредных физических
воздействий.[3]
Для организации контроля за соблюдением установленных
предельно допустимых выбросов владелец конкретного источника загрязнения обязан
осуществлять постоянный учет количества и состава загрязняющих веществ, выбрасываемых
в атмосферу. Первичный учет выбросов, который осуществляет предприятие либо
организация, является основным объектом государственного экологического
контроля в сфере охраны атмосферного воздуха. Разрешительный порядок
регулирования выбросов не применяется в отношении передвижных источников. Здесь
действует только система нормирования. При этом в отношении передвижных
источников выбросов устанавливаются только технические нормативы, которые
определяют предельную величину вредных выбросов для определенного вида
передвижных источников выбросов. Транспортные и иные передвижные средства,
выбросы которых оказывают вредное воздействие на атмосферный воздух, подлежат
регулярной проверке на соответствие таких выбросов техническим нормативам
выбросов. Производство и использование на территории РФ передвижных средств и
установок допускается только при наличии сертификатов, устанавливающих
соответствие содержания вредных веществ в выбросах техническим нормативам
выбросов.[3]
2. Дать определение безотходного промышленного
производства. Основные направления создания безотходных технологий. Привести
формулу расчета коэффициентов безотходности
Термин безотходная технология, впервые предложенный
академиками Н.Н. Семеновым И И.В. Петряновым, получил широкое распространение в
нашей стране и за рубежом, иногда вместо малоотходной и безотходной технологии
применяется термин чистая или более чистая технология. [2]
В настоящее время в соответствии с решением ЕЭК ООН и
Декларацией о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов
принята следующая формулировка безотходной технологии: безотходная технология
есть практическое применение знаний, методов и средств, с тем чтобы в рамках
потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных
ресурсов и энергии и защитить окружающую среду.[2]
При современном уровне развития науки и техники без потерь
практически обойтись невозможно. По мере того как будет совершенствоваться
технология селективного разделения и взаимопревращения различных веществ,
потери будут постоянно уменьшаться.
Промышленное производство без материальных, бесполезно
накапливаемых потерь и отходов уже существует в целых отраслях, однако доля его
пока мала. Необходимо обязательно заниматься проблемой безотходного и малоотходного
производства, ибо при нарастающих темпах накопления отходов население может
оказаться завалено свалками промышленных и бытовых отходов и остаться без
питьевой воды, достаточно чистого воздуха и плодородных земель. Современная
технология достаточно развита, чтобы в целом ряде производств и отраслей
промышленности приостановить рост отходов. И в этом процессе государство должно
взять на себя роль руководителя и в плановом порядке разработать и реализовать
комплексную государственную программу внедрения безотходных производств и
переработки скопившихся в Российской Федерации отходов.[4]
Существуют основные имеющиеся направления и разработки
безотходной и малоотходной технологии в отдельных отраслях промышленности:
· Энергетика
В энергетике необходимо шире использовать новые способы
сжигания топлива, например, такие, как сжигание в кипящем слое, которое
способствует снижению содержания загрязняющих веществ в отходящих газах,
внедрение разработок по очистке от оксидов серы и азота газовых выбросов;
добиваться эксплуатации пылеочистного оборудования с максимально возможным КПД,
при этом образующуюся золу эффективно использовать в качестве сырья при
производстве строительных материалов и в других производствах.[5]
· Горная промышленность
В горной промышленности необходимо: внедрять разработанные
технологии по полной утилизации отходов, как при открытом, так и при подземном
способе добычи полезных ископаемых; шире применять геотехнологические методы
разработки месторождений полезных ископаемых, стремясь при этом к извлечению на
земную поверхность только целевых компонентов; использовать безотходные методы
обогащения и переработки природного сырья на месте его добычи; шире применять
гидрометаллургические методы переработки руд.[5]
· Металлургия
В черной и цветной металлургии при создании новых предприятий
и реконструкции действующих производств необходимо внедрение безотходных и
малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное, рациональное
использование рудного сырья:
) вовлечение в переработку газообразных, жидких и
твердых отходов производства, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с
отходящими газами и сточными водами;
) при добыче и переработке руд черных и цветных
металлов - широкое внедрение использования многотоннажных отвальных твердых
отходов горного и обогатительного производства в качестве строительных
материалов, закладки выработанного пространства шахт, дорожных покрытий,
стеновых блоков и т. д. вместо специально добываемых минеральных ресурсов;
) переработка в полном объеме всех доменных и
ферросплавных шлаков, а также существенное увеличение масштабов переработки
сталеплавильных шлаков и шлаков цветной металлургии
) резкое сокращение расходов свежей воды и уменьшение
сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических
процессов и бессточных систем водоснабжения;
) повышение эффективности существующих и вновь
создаваемых процессов улавливания побочных компонентов из отходящих газов и
сточных вод;
) широкое внедрение сухих способов очистки газов от
пыли для всех видов металлургических производств и изыскание более совершенных
способов очистки отходящих газов;
) утилизация слабых (менее 3,5% серы) серосодержащих
газов переменного состава путем внедрения на предприятиях цветной металлургии
эффективного способа - окисления сернистого ангидрида в нестационарное режиме
двойного контактирования;
) на предприятиях цветной металлургии ускорение
внедрение ресурсосберегающих автогенных процессов и в том числе плавки в жидкой
ванне, что позволит не только интенсифицировать процесс переработки сырья,
уменьшить расход энергоресурсов, но и значительно оздоровить воздушный бассейн
в районе действия предприятий за счет резкого сокращения объема отходящих газов
и получить высококонцентрированные серосодержащие газы, используемые в
производстве серной кислоты и элементарной серы;
) разработка и широкое внедрение на металлургических
предприятиях высокоэффективного очистного оборудования, а также аппаратов
контроля разных параметров загрязненности окружающей среды; быстрейшая разработка
и внедрение новых прогрессивных малоотходных и безотходных процессов, имея в
виду бездоменный и бескоксовый процессы получения стали, порошковую
металлургию, автогенные процессы в цветной металлургии и другие перспективные
технологические процессы, направленные на уменьшение выбросов в окружающую
среду
) расширение применения микроэлектроники, АСУ, АСУ ТП
в металлургии в целях экономии энергии и материалов, а также контроля
образования отходов и их сокращения.[5]
· Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность
В химической и нефтеперерабатывающей промышленности в более
крупных масштабах необходимо использовать в технологических процессах:
окисление и восстановление с применением кислорода, азота и воздуха;
электрохимические методы, мембранную технологию разделения газовых и жидкостных
смесей; биотехнологию, включая производство биогаза из остатков органических
продуктов, а также методы радиационной, ультрафиолетовой, электроимпульсной и
плазменной интенсификации химических реакций.[5]
· Машиностроение
В машиностроении в области гальванического производства
следует направлять научно-исследовательскую деятельность и разработки на
водоочистку, переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды и извлечению
металлов из сточных вод; в области обработки металлов шире внедрять получение
деталей из пресс-порошков.[5]
· Бумажная промышленность
В бумажной промышленности необходимо в первую очередь
внедрять разработки по сокращению на единицу продукции расхода свежей воды,
отдавая предпочтение созданию замкнутых и бессточных систем промышленного
водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения: содержащиеся
в древесном сырье для получения целевых продуктов; совершенствовать процессы по
отбеливанию целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов
лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; обеспечивать
создание мощностей по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.[5]
В соответствии с действующим в России законодательством
предприятия, нарушающие санитарные и экологические нормы, не имеют права на
существование и должны быть реконструированы или закрыты, т. е. все современные
предприятия должны быть малоотходными и безотходными. Однако возникает вопрос,
какая допустимая часть сырья и материалов при малоотходном производстве может
направляться на длительное хранение или захоронение? В этой связи в ряде
отраслей промышленности России уже имеются количественные показатели оценки
безотходности. Так, в цветной металлургии широко используется коэффициент комплексности,
определяемые долей полезных веществ (в %), извлекаемых из перерабатываемого
сырья по отношению ко всему его количеству. В ряде случаев он уже превышает
80%.
В угольной промышленности введен коэффициент безотходности
производства: Kбп = 0.33 * (Кбт + Кбж + Кбг), где Кбт, Кбж, Кбг - коэффициенты
использования соответственно породы, образующейся при горных работах, попутно
забираемой воды при добыче угля (сланца) и использования пылегазовых
отходов.[4]
Как известно, добыча угля является одним из самых
материалоемких и экологически сложных в народном хозяйстве процессов. Для этой
отрасли установлено, что производство является безотходным (правильнее -
малоотходным), если коэффициент безотходности превышает 75%. В случае
использования наряду с вновь образующейся породой отвалов прошлых лет,
коэффициент безотходности может быть более 100%.
Вероятно, в первом приближении для практических целей
значение коэффициента безотходности (или коэффициента комплексности), равное
75% и выше, можно принять в качестве количественного критерия малоотходного, а
95% - безотходного производства и в ряде других материалоемких отраслей
народного хозяйства. При этом, безусловно, должна учитываться токсичность
отходов.[4]
. Классификация источников промышленного загрязнения
атмосферы
Расчет максимальной концентрации для нагретых и холодных
выбросов
Под источником загрязнения атмосферы понимают объект, от
которого загрязняющие вещества поступают в атмосферу. Все источники загрязнения
подразделяются на точечные, линейные и площадные. В свою очередь точечные
источники могут быть подвижными и стационарными (неподвижными). К точечным
стационарным источникам загрязнения относятся дымовые трубы
теплоэлектростанций, отопительных котельных, технологических установок, печей и
сушилок, вытяжные шахты, дефлекторы, вентиляционные трубы и т. п.
Подвижными источниками загрязнения являются выхлопные трубы
тепловозов, теплоходов, самолетов, автотранспорта и других движущихся
устройств.
Линейные источники загрязнения воздушного бассейна представляют
собой дороги и улицы, по которым систематически движется транспорт.
К площадным источникам относятся вентиляционные фонари, окна,
двери, неплотности оборудования, зданий и т. д., через которые примеси могут
поступать в атмосферу.[6]
В зависимости от характера выбросов промышленные производства
делятся на четыре группы:
· производства с условно чистыми
вентиляционными выбросами и концентрацией вредных веществ, не превышающей ПДК в
рабочей зоне;
· производства с выбросами неприятнопахнущих
веществ;
· производства с выбросами значительных
количеств газов, содержащих нетоксичные или инертные вещества;
· производства с выбросами токсических,
раздражающих, сенсибилизирующих, канцерогенных, мутагенных веществ, а также
соединений, влияющих на репродуктивную функцию организма.[7]
В химической и нефтехимической промышленности к производствам
первой группы относятся цехи с технологическими печами, работающими на
природном газе и малосернистом мазуте, цехи переработки пластмасс, эластомеров,
прядильные цехи и т. п.; ко второй группе - производства азотной кислоты с
каталитической очисткой, цехи формования химических волокон и др.; к третьей
группе - дробильно-помольные цехи, отделения сушки, гранулирования,
обогатительные фабрики и т. д.; к четвертой группе относится большинство
химических и нефтехимических производств (производства фенола, полиэтилена,
фталевого ангидрида, стирола, метанола, ацетилена и др.).[7]
Источники загрязнения воздуха подразделяются на источники
выбросов и источники выделения вредных веществ. Источники выбросов - трубы,
вентиляционные шахты, дыхательные клапаны резервуаров и т. д. К источникам
выделения вредных веществ относят технологические установки, аппараты,
агрегаты, очистные сооружения, градирни и пр.
Выбросы промышленных предприятий могут быть организованными и
неорганизованными. Организованными называются такие выбросы, которые
осуществляются с помощью специально сооруженных газоходов, воздуховодов и труб.
Неорганизованные - это промышленные выбросы, поступающие в атмосферный воздух в
виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности
оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу
газа в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта.
Выбросы вредных веществ в атмосферу в зависимости от способа
их образования делятся на технологические, вентиляционные и аспирационные.
К технологическим выбросам относятся выделения вредных
веществ из технологического оборудования вследствие его негерметичности, при
продувке аппаратов и т. п. Эти выбросы характеризуются сравнительно высокой
концентрацией примесей.
Вентиляционные выбросы представляют собой выбросы вредных
веществ от естественной и механической (принудительной) общеобменной
вентиляции. В этом случае концентрация примесей в воздухе, как правило, ниже
ПДК.
Аспирационные выбросы - это выбросы в атмосферу от всех видов
вытяжной местной вентиляции. По составу эти выбросы близки к
технологическим.[6]
. Изложить физико-химические методы очистки сточных
вод. Привести схему флотационной установки
Данные методы используют для очистки от растворенных
примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы
физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из
сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.
В настоящее время в связи с использованием оборотных систем
водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов
очистки сточных вод, основными из которых являются:
. флотация,
. сорбция,
. ионообменная и электрохимическая очистка,
. гиперфильтрация,
. нейтрализация,
. экстракция,
. эвапорация.[9]
Рисунок 1. Схема флотационной установки:
- напорная емкость; 2 - скребковое устройство для очистки
дна; 3 - флотационная камера. [9]
Список использованной литературы
1. Электронный
фонд правовой и нормативно-технической документации Об охране атмосферного
воздуха (с изменениями на 23 июля 2013 года) РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ
ЗАКОН http://docs.cntd.ru/document/901732276
2. Охрана
окружающей среды/С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф.Козьяков; под ред. С.В.Белова.
- Москва: Высшая школа, 1991,- 319 с.
3. Сорокин
Н.Д. Охрана окружающей среды на предприятии в 2009 году / Н.Д. Сорокин.-
СПб.:ВИС, 2009.-695с
4. Реферат
«Малоотходные и безотходные технологии»
http://www.refstar.ru/data/r/id.23004_1.html
5. Кафаров
В. В., Принципы создания безотходных химических производств, М., 1982
6. Промышленная
экология: учебное пособие/ Л.И. Бондалетова, В.Г. Бондалетов. - Томск: Томский
политехнический университет, 2009. - 247 с.
7. Экология:
Учебник для вузов /В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. - Ростов-на-Дону: Феникс,
2007, - 602[1]с.
8. Загрязнение
приземистого слоя атмосферного воздуха предприятиями энергетической
промышленности: методические указания и задания к курсовой работе по курсовой
работе по дисциплине «Промышленная экология» /составитель Калюкова
Е.Н.-Ульяновск. УлГТУ, 2011. - 30с.
9. Экология:
рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности. Учебное
пособие /А.Н. Павлов. - М.: Высшая школа, 2005.-343 с.