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.

2013 г.

Введение

Характеристика предприятия Производственная пыль и ее влияние на организм человека Расчеты Сводная таблица загрязняющих веществ, выделяющихся при переработке щебня Вывод Список литературы

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 двухили трехступенчатому 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, ремонтномеханический, 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 (гс), 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:

КСД-1750, узел загрузки:

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)

M_SO2=0,02*1700*1*(1−0,1)*(1−0)=30,6 (т/год)

Максимально разовый выброс G_SO2 (г/с)

G_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).

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.

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

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

3) Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине «Источники загрязнения среды обитания»