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.

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

3. Классификация источников промышленного загрязнения атмосферы. Расчет максимальной концентрации для нагретых и холодных выбросов

4. 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:

1) нормативы качества атмосферного воздуха;

2) нормативы вредных воздействий на окружающую среду

Нормативы вредных воздействий в свою очередь подразделяются на:

1) технические нормативы;

2)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:

1) вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производства, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточными водами;

2) 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;

3) переработка в полном объеме всех доменных и ферросплавных шлаков, а также существенное увеличение масштабов переработки сталеплавильных шлаков и шлаков цветной металлургии

4) резкое сокращение расходов свежей воды и уменьшение сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения;

5) повышение эффективности существующих и вновь создаваемых процессов улавливания побочных компонентов из отходящих газов и сточных вод;

6) широкое внедрение сухих способов очистки газов от пыли для всех видов металлургических производств и изыскание более совершенных способов очистки отходящих газов;

7) 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;

8) 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;

9) 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

10) 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]

3. 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]

4. 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:

1. флотация,

2. сорбция,

3. ионообменная и электрохимическая очистка,

4. гиперфильтрация,

5. нейтрализация,

6. экстракция,

7. эвапорация. 9]

Рисунок 1. Схема флотационной установки:

1 — напорная емкость; 2 — скребковое устройство для очистки дна; 3 — флотационная камера. [9]

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/901 732 276

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.23 004₁.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.