Природопользование и охрана окружающей среды: Учебно-методическое пособие

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный технический университет – УПИ» Нижнетагильский технологический институт (филиал) УГТУ–УПИ

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Учебно-методическое пособие

Нижний Тагил 2007

УДК 502.7 П77 Рецензенты: кафедра ООД филиал УрГЭУ (зав. кафедрой: проф., канд. техн. наук, академик МАНЭБ, А. С. Семенов); гл. специалист-эксперт Нижнетагильского отделения Управления Роспотребнадзора по Свердловской области, канд. мед. наук С. А. Чеботарькова Научный редактор: проф., д-р техн. наук Е. М. Файншмидт Автор-составитель: Л. А. Бабышева П77

Природопользование и охрана окружающей среды : учеб.-метод. пособие / авт.-сост. Л. А. Бабышева ; Нижнетагил. технол. ин-т (фил.) УГТУ-УПИ. – Нижний Тагил: НТИ (ф)УГТУ-УПИ, 2007. – 60 с.

Пособие содержит материалы, позволяющие сделать техникоэколого-экономические расчеты и обоснования, необходимые при формировании раздела «Природопользование и охрана окружающей среды», включая вопросы ресурсо-энергосбережения, в дипломных проектах технического вуза. Предназначено для студентов-дипломников всех форм обучения машиностроительных специальностей, включая сварочное производство, также может быть рекомендовано выпускникам факультетов повышения квалификации и дополнительного образования означенного профиля.

 ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ» Нижнетагильский технологический институт (филиал), 2007  Л. А. Бабышева, составление, 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ.................................................................................................. 4 ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................................... 5 СОДЕРЖАНИЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗДЕЛА ............................................................................................................. 6 1. Исходная информация .................................................................................... 8 1.1. Атмосфера .................................................................................................. 8 1.2. Сточные воды .......................................................................................... 13 1.3. Твердые отходы ....................................................................................... 16 1.4. Материальный, энергетический и топливно-сырьевой комплекс...... 19 2. Экономические аспекты экологической обоснованности проекта.......... 20 2.1. Возможные варианты расчета оценки ущерба от выбросов в атмосферу ........................................................................................................ 21 2.2. Определение величины предотвращенного экологического ущерба. Водные ресурсы.............................................................................................. 25 2.3. Расчет платы за выбросы........................................................................ 27 3. Экологическая сертификация в дипломных проектах .............................. 28 3.1. Сертификация производства .................................................................. 29 3.2. Сертификация продукции....................................................................... 29 3.3. Сертификация отходов ........................................................................... 31 Библиографический список.............................................................................. 33 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ........................................................................................... 34 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ........................................................................................... 38 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ........................................................................................... 49

3

ПРЕДИСЛОВИЕ В разделе ХI закона РФ «Об охране окружающей среды» от 19.12.1991 г. законодательно закреплена необходимость экологического образования, воспитания и научных исследований. Статьи 73−77 определяют основные направления деятельности образовательных и научно-исследовательских структур России по внедрению системы комплексного непрерывного экологического образования и воспитания. Итогом реализации такой программы в техническом вузе является раздел в выпускной квалификационной работе (ВКР), который поступательно обозначался как «Охрана окружающей среды», «Экологичность и безопасность проекта», «Экологическое или технико-экологоэкономическое обоснование» и, наконец, «Природопользование и охрана окружающей среды», включая вопросы энергоресурсосбережения. Всеобъемлющим, включающим как чисто теоретические (экологические) так и природоохранные, энергоресурсосберегающие направления, является понятие «природопользование». В большей степени этим и продиктовано написание данного пособия. Разнообразие тематики, многонаправленность ВКР (технологические, конструкторские, исследовательские) и при этом необходимость сохранения единообразия требований определили объем и содержание раздела. Предложенные в пособии рекомендации позволяют правильно организовать сбор исходных материалов и провести необходимые расчеты по защите атмосферы, размещению и обезвреживанию твердых отходов, очистке сточных вод, а также отследить материальные, топливно-сырьевые потоки модернизируемого производства. Для сравнительного анализа приведены примеры определения экологической характеристики технологии (ЭХТ), предотвращенных ущербов, платы за выбросы, сертификации оборудования, продукции, отходов. Приложения содержат необходимый справочный материал для расчета удельных и суммарных количеств загрязняющих веществ в процессах механической обработки и сварки, а также информацию по выбору системы защиты, улавливания и утилизации. Предназначено пособие для студентов-дипломников машиностроительных специальностей технического вуза, включая сварочное производство, также оно может быть полезно выпускникам факультетов повышения квалификации и дополнительного образования означенного профиля. Л. А. Бабышева

4

ВВЕДЕНИЕ В условиях современного глобального термодинамического экологического кризиса вопросы ресурсо-энергосбережения становятся первоочередными. Их наслаивание на нерешенные проблемы кризиса редуцентов заметно смещает акценты в формировании сбалансированных взаимосвязей человек– среда. Известно, что современное производство, сформировавшееся на изначально ошибочной позиции, что компенсаторные, самовосстановительные возможности природы бесконечны, функционирует сегодня таким образом, что не более 5 % всего сырьевого материала, изымаемого человеком из окружающей среды, используются для обеспечения его жизнедеятельности. Остальные 95 % возвращаются в биосферу в виде отходов, как правило, в видоизмененном состоянии и, конечно, не на прежнее место. Большая часть этих отходов по своему токсикологическому действию относится к чрезвычайно высокоопасным загрязнениям, т.е. является ксенобиотическим веществом. Изменить это положение, сместить соотношение 5/95 – крайне сложная задача, на решение которой потребуются усилия не одного поколения. Концепция «устойчивого развития», принятая мировым сообществом в последние годы как стратегическая линия перехода всей системы природопользования к стабильному, безопасному способу построения взаимоотношений человека с окружающей его природной средой, предполагает, прежде всего, создание малоотходной и безотходной технологий, замкнутых производственных циклов. Основными условиями формирования такой структуры производства специалисты называют следующие: − Комплексная переработка сырья с извлечением всех ценных компонентов, практически исключающая образование отходов. − Использование на производстве систем оборотного водоснабжения по замкнутым схемам в масштабах производств, цехов, промышленных узлов и районов в целом. Внедрение эффективных способов водоочистки как в схемах водоподготовок со строгими научно-обоснованными требованиями к качеству воды для каждой конкретной технологической операции, так и в системах очистки стоков, включающих обязательную переработку образующихся при этом осадков в продукцию или вторичное сырье. − Развитие территориально-производственных комплексов, имеющих замкнутую структуру материальных потоков сырья и вторичных материальных ресурсов. − Создание систем обезвреживания и переработки всех видов отходов производства и потребления, которые рассматриваются как вторичные материальные ресурсы. Любая, вновь создаваемая технология, процесс, агрегат, любой рассматриваемый проект, в том числе и дипломный проект или работа выпускника технического вуза, должны основываться на этих условиях. 5

СОДЕРЖАНИЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗДЕЛА Раздел включает следующие части: − Введение. − Природопользование и охрана окружающей среды. − Заключение. Введение должно содержать: 1. Сведения о сущности национальной политики в области природоохранной деятельности, общие сведения и данные, отражающие наиболее значимые направления природопользования, аспекты ресурсо- и энергосбережения. 2. Описание характерных экологических проблем базовой отрасли. 3. Известные приоритетные пути развития и совершенствования экологизации технологий с их кратким сравнительным анализом. Для выполнения основного раздела составляется технологическая блок-схема производства (пооперационная, попроцессная или попроизводственная) с основными энергетическими и материальными потоками (рис. П.1.1). Эта схема является информационной основой оценки экологической эффективности технологических процессов и средоохранных мероприятий, достоверности данных об источниках загрязнения окружающей среды и достаточности предусматриваемых мероприятий по предотвращению воздействия, а также оценки воздействия на окружающую среду отдельных источников загрязнения в целом. Кроме технологической блок-схемы производства должна быть составлена ситуационная карта-схема (рис. П.1.3) предприятия (цеха, участка), на которой указываются источники загрязнений. По каждому из источников, указанных на блок-схеме и ситуационной карте-схеме, составляется блок табличной информации, как для базового процесса, так и для процесса, предложенного в проекте. Номера источников загрязнения на блок-схеме и на ситуационной карте-схеме должны соответствовать номерам в нижеприведенных таблицах. В технологической блок-схеме должна быть четкая связь между выделениями загрязняющих веществ и источниками выброса (сброса) в окружающую среду. В дипломной записке приводится или краткое описание базового варианта технологии, в качестве которого выбирается действующее, аналогичное разрабатываемому в дипломном проекте, или подробное, если разрабатываемая технология нацелена на усовершенствование или реконструкцию существующего. Особое внимание уделяется тем процессам, оборудованию, технологии, которые предлагается изменить (усовершенствовать) в процессе 6

проектирования. Сопоставляются показатели принятой в проекте технологии и базового варианта. При этом оцениваются: – степень и комплексность использования материальных и энергетических ресурсов с указанием удельных показателей их расходов на единицу продукции; – удельное количество и степень токсичности образующихся газообразных, жидких и твердых отходов; – альтернативные пути использования отходов; – возможность создания замкнутых систем водоснабжения, использования материалов и реагентов, газооборотных циклов; – степень сложности и эффективности систем очистки выбросов в атмосферу, сбросов сточных вод, а также возможность использования полученных при этом продуктов. В случае присутствия большого числа загрязняющих веществ и источников, определяется их приоритетность, и анализ производится только для приоритетных компонентов. Целесообразно при сборе материала, его анализе и оформлении раздела всю информацию разбить на четыре основных блока: 1. Предотвращение выбросов в атмосферу. 2. Использование воды и очистка стоков. 3. Твердые отходы производства. Образование, утилизация, складирование, захоронение. 4. Материальный, энергетический и топливно-сырьевой комплекс. Это облегчит задачу по выполнению раздела в случае, если проектный вариант предполагает изменения в технологии (процессе), приводящие к увеличению (изменению), скажем, только выбросов в атмосферу, и никак не отражается на системе водопотребления, не увеличивает количества твердых отходов. В этом случае раздел, главным образом, должен содержать анализ и разработку обеспечения защиты воздушного бассейна. По трем другим направлениям можно будет ограничиться кратной табличной информацией о существующих и альтернативных методах предотвращения загрязнения, оптимизации материальных и энергетических потоков. Заключение должно: − содержать сравнительный анализ базового производства до и после внедрения разработок ВКР (для исследовательских и конструкторских работ прогнозный анализ); − высветить и подчеркнуть наиболее удачные с экологической точки зрения предложения и технологические решения; − Опираясь на технологическую часть, обозначить возможные пути 7

дальнейшей экологизации производства; − обосновать с экологических позиций предложения по минимизации отходов, сырьевых и энергетических затрат; − экологической сертификацией процессов, продукции, отходов подтвердить экологическую обоснованность ВКР, что является основной задачей раздела «Природопользование и охрана окружающей среды»; − показать, что вновь создаваемые технологии, процессы, агрегаты, любые рассмотренные проекты, в том числе и ВКР выпускника технологического вуза, соответствуют принципам рационального природопользования.

1. Исходная информация 1.1. Атмосфера При разработке предложений по защите атмосферного воздуха необходимо: – выявить «узкие» места в технологической нитке, причины, источники и состав образующихся газообразных выбросов; – рассмотреть возможные варианты предотвращения попадания вредных веществ в атмосферу (замкнутые газооборотные циклы, герметичность аппаратуры, уменьшение поверхности испарения и т.д.); – выбрать методы и рекомендовать соответствующее оборудование, обеспечивающее на выходе из источников загрязнения очистку до величины предельно допустимых значений. Информация об источниках выбросов, составе отходящих газов, их количестве и принимаемых методах очистки могут быть сведены в формы 1−3. Полученные данные в дальнейшем могут быть использованы при расчетах эффективности работы систем очистки пылегазовых потоков, расчете основных параметров источников, расчете приземных концентраций и других характеристик, необходимых при сравнении базового и разрабатываемого вариантов технологии. Для участка (цеха, процесса, операции), где дипломник внедряет свои разработки, таблицы составляются после завершения работы над технологической и экономической частями как для базового участка (процесса, операции), так и для разработанного в дипломе, что обеспечит наглядность и сравнимость результатов. Проверочным сравнительным расчетом может быть принят известный вариант определения максимальной приземной концентрации [15] и дальнейшее сопоставление ее с данными тома ПДВ* или Экологического паспорта предприятия, или такими же расчетами, сделанными для базово*

Проект нормативов предельно допустимых (ПДВ) и временно согласованных (ВСВ) выбросов.

8

го производства. При этом предложенный дипломником вариант реконструкции, усовершенствования или проектирования нового цеха, участка или процесса обязательно должен обеспечивать снижение количества загрязняющих веществ по сравнению с существующим, экономию исходных сырьевых материалов, затрат на производство в целом. При выборе метода предотвращения загрязнения в последнюю очередь следует рассматривать метод рассеивания, приоритетным решением правильно считать совершенствование технологического процесса, оборудования, снижение материало- и энергоемкости производства. При расчетах следует использовать табличную информацию форм 1−3, сформированную во время преддипломной практики, включая материалы прил. 2, 3 данного пособия. Рекомендации по выбору системы или аппарата пылегазоочистки приведены в прил. 3 и должны согласовываться с перспективным планом развития базового производства. Достаточность выбранных решений может быть определена по формуле (П.3.4). Форма 1 Перечень источников и параметры выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Номер на картесхеме 2

Наименование вещества

Концентрация, мг/м3

8

9

Характеристика источников выбросов Число Число Высота Наимечасов источисточника, нование работы ников м в год 3 4 5 6

Диаметр (приведенный) устья, м 7

Окончание формы 1 Характеристика источников выбросов Параметры газовоздушной Масса вещесмеси на выходе из источника ства, выбраCm, линейобъемсываемого в Xm темпемг/м3 ная ско- ная скоатмосферу, ратура, рость, рость, г/с °С м/с м/с3 10 11 12 13 14 15 16 ПДВ, г/с

Технологический процесс или операция на блок-схеме 1

9

Форма 2 Характеристика загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу

ПДКр.з

ПДКм.р

ПДКсс

Предельно допустимая концентрация, мг/м3

Номер источНаименование ника на вещества картесхеме

Фоновая конценКласс трация опасновещества сти Сф, мг/м3

Кол-во выПоказабрасываемого тель отвещества носительной агрессив- т/г усл.т/г. ности

Форма 3 Очистка отходящих газов Технологический процесс или операция на блок-схеме

Источник выделения

1

Число ступеней 7

2

Характеристика потока отходящих газов Концентрация, мг/м3 Объем, Загрязняющий до после м3/с поток очистки очистки 3

4

5

6

Окончание формы 3 Характеристика системы очистки Отходы газоочистки Способ очистки, тип оборуСпособ использоКоличество дования, степень очистки, %, Наименования или удалепо ступеням вание кг/ч т/ч ния 8

9

10

11

12

13

14

Поскольку технологическим путем достигнуть необходимого уровня предотвращения загрязнений атмосферы в современных условиях не оказывается возможным, по-прежнему необходимым остается метод рассеивания. Метод рассеивания преследует своей целью создание таких условий, при которых выбросы, поступающие в окружающую среду, рассредоточивались бы там, чтобы исключить превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) – основного нормативного показателя в приземном слое. Данные форм 1–3 позволяют провести расчет рассеивания как для базового производства, так и для проектируемого с последующим сравнительным анализом. При расчете рассеивания ключевой является формула определения максимальной приземной концентрации: – для нагретых выбросов

Cм =

Am H ⋅ Fmn ; H 2 ⋅ 3 V ⋅ ∆T 10

– для холодных выбросов

Cм =

A ⋅ M ⋅ F ⋅ Kn , H 4/3

где А – коэффициент температурной стратификации атмосферы (для Урала, Поволжья, Украины А = 160, для центральной Европейской части России – 120); М – масса выброса в единицу времени, г/с; F – коэффициент скорости оседания частиц в атмосфере (может быть принят для газов – 1,0; для паров – 2,0; для пыли – 3,0) зависит от улавливающей аппаратуры и ее КПД; m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода пылегазовой смеси из устья источника (определяется по дополнительным формулам или номограммам [15]), зависят от параметров f, υм, ω0: 1, 47 ; – при f ≥ 100 m = 3 f 1 , – при f < 100 m = 0,67 + 0,1 f + 0,3 3 f

где ω0 – скорость потока при выходе из трубы: V ; ω0 = 0,785 D 2 – n = 1 при υм ≥ 2 V ∆T υм = 0,65 3 ; H – n = 0,532υм2 − 2,13υм + 0,13 при 0,5 ≤ υм < 2; – n = 4,4υм при υм < 0,5.

πD 2 V= ω0 – расход газовоздушной смеси, м3/с; 4 ∆Т – разница температур выбрасываемых пылегазовых потоков и атмосферы вокруг источника. Величина K определяется по формуле, с/м2: K= где D – диаметр устья трубы, м. 11

D , 8V

Контрольная точка обнаружения максимальной приземной концентрации См находится по направлению ветра («под факелом») на расстоянии Xм =

5− F dH , 4

где d – безразмерная величина, зависящая от дополнительных коэффициентов. Согласно СН 245–71 Хм = 20Н должно быть равно радиусу санитарно-защитной зоны, а См − максимально-разовой ПДК для рассматриваемого загрязняющего вещества. Масса выброса в единицу времени есть основной научно-технический нормативный показатель − ПДВ − предельно допустимый выброс. Модуль ПДВ рассматриваемого вещества можно определить: – для нагретых выбросов ПДК ⋅ H 2 ⋅ 3 V ⋅ ∆T M ПДВ = , A ⋅ Fmn при условии, что концентрация рассматриваемого вещества в устье трубы (См.т) не превышает величины ПДК ⋅ Н 2 3 ∆T Cм.т = ; A ⋅ Fmn V2 – для холодных выбросов M ПДВ =

8ПДК ⋅ Н ⋅ 3 HV A ⋅ Fn ⋅ D

при условии, что концентрация вещества не превышает Cм.т

8ПДК ⋅ Н ⋅ 3 Н = . A ⋅ Fn ⋅ D

Высота одиночного источника Н, при которой соблюдается условие См.т = ПДК, в общем случае определяется по формуле 3/ 4

 A⋅ M ⋅ F ⋅ D  H =  . 8 V ⋅ ПДК   Зная фактическое содержание вредного вещества на границе санитарно-защитной зоны, можно рассчитать фактический выброс по аналогичной формуле, заменив См на Сфакт: М факт =

Сфакт ⋅ Н 2 ⋅ 3 V ⋅ ∆T A ⋅ Fmn 12

.

Эффективность необходимой для соблюдения санитарных норм очистки (или рассеяния) определяется по формуле: Э=

М факт − М ПДВ М факт

⋅ 100% .

В зависимости от необходимой эффективности очистки выбираются те или иные методы очистки пылегазовых выбросов от загрязнений. В табл. П.3.4 приведены рекомендуемые решения по очистке выбросов основных участков машиностроительных предприятий. Главное требование при эксплуатации предприятия – исключение уровня загрязнения воздуха, превышающего 0,3ПДК рабочей зоны на территории предприятия и 0,8ПДК максимально разовой в жилых районах. 1.2. Сточные воды

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах. Их количество, состав и концентрацию примесей определяют типом предприятия, его мощностью, видами используемых технологических процессов. Для обеспечения промышленных предприятий России ежегодно забирается из естественных источников водоснабжения порядка 70 млрд. м3 воды, при этом 90% этого количества возвращается обратно в водоемы с различной степенью загрязнения. Около 10% общего водопотребления промышленности приходится на машиностроительные предприятия, где воду используют на охлаждение (нагрев) исходных материалов и продукции, деталей и узлов технологического оборудования; приготовление различных технологических растворов; промывку, обогащение и очистку исходных материалов или продукции; хозяйственно-бытовое обслуживание. Типовой состав примесей сточных вод для основных цехов и участков представлен в табл. 1. При рассмотрении возможных вариантов снижения загрязнения сточных вод, прежде всего, учитывается возможность создания и эксплуатации оборотных систем водоснабжения, маловодных или безводных технологических процессов, а также применение эффективных методов очистки локальных потоков сточных вод с учетом повторного их использования. Для наглядности и удобства анализа и сравнения базовой системы водоснабжения и предложенной в проекте может быть составлена балансовая блок-схема водоснабжения и водоотведения (рис. П.1.2). Табличные данные, как по базовому производству, так и по предложенному в проекте, составляются с указанием номера участка (узла, процесса) на названной схеме. 13

Балансовая блок-схема водопотребления и водоотведения, расчет коэффициента n и табличная информация составляются как для базового производства (цеха, участка, технологического процесса, операции), так и для разработанного, рекомендованного к внедрению и внедренного. Таблица 1 Состав примесей сточных вод Тип цехов и участков Металлургические Литейные

Кузнечнопрессовые

Механические

Термические

Основные примеси

Виды сточных вод От охлаждения печей

Взвешенные вещества Масла От влажной газоочи- Мелкодисперсная мистки неральная пыль От грануляторов Песок, частицы шлака стержневых смесей От гидровыбивки ли- Песок, окалина, глина тья и регенерации зе- Органические вещества мель От охлаждения поко- Взвешенные вещества вок и оборудования минерального происхождения Окалина Масла Отработанные сма- Взвешенные вещества Сода зочно-охлаждающие Масла жидкости Из гидрокамер окра- Органические раствосочных отделений рители Масла, краска Из отделений гидрав- Взвешенные вещества лических испытаний Масла Промывные растворы Окалина Щелочи Масла Из закалочных ванн

Взвешенные вещества минерального происхождения Тяжелые металлы Масла Цианиды

Концентрация примесей, кг/м3 0,01…0,05 0,01 2…4 20…40 0,5…15 0,05

Температура, °С 40…45 65 50 15…30

0,1…0,2 30…40 5…8 10…15 0,2…1 5…10 0,5…2 0,1…0,2

15…20 15…25

0,1…0,3 0,1…0,2 0,03…0,05 0,02…0,03 0,02…0,03 0,01…0,02

15…20 50…60

0,05…0,25 0,03…0,15 0,001…0,01 0,002…0,05

30…40

В тексте записки должны быть пояснения, за счет каких именно изменений в технологии, процессе или операции получены улучшенные показатели по загрязняющим веществам в стоках данного производства.

14

Форма 4 Перечень источников и параметры сброса загрязняющих веществ в водоемы и городскую канализацию Характеристика источника сброса

Параметры стоков на выходе

Концентрация веществ, мг/л

Макс. часовой расход, м3/ч

Масса вещества, сбрасываемого в водоемы

t, °С

ПДС, г/с

Наименование

Число часов работы в год

Наименование

Номер на карте-схеме

Технологический процесс или операция на блок-схеме

Характеристика сбросов в водоем и канализацию

Форма 5 Очистка сточных вод

Технологический процесс или операция на блок-схеме

Источник образования стока

Объем, м/с3

Состав сточной воды

1

2

3

Наименова- Концентрация, мг/л ние вещества до после очистки очистки 4

5

6

Окончание формы 5

Номер варианта

Число ступеней

7

8

Характеристика метода очистки Способ очистки, тип Отходы очистки сточных вод оборудования, степень способ количество, очистки, %, использонаименование кг/т (ед.), сыпо ступеням вания или рья или ГП удаления 1 2 3 9

10

11

12

13

14

Выбор способа очистки, количество ступеней и оборудование (форма 5, столбцы 9–11) зависят от целого ряда показателей: объема стока, состава загрязняющих веществ (примесей), их концентрации, температуры, требуемой степени очистки. В частности, удалить твердые примеси можно процеживанием, отстаиванием, центрифугированием, фильтрованием.

15

Отделение маслопродуктов осуществляют в гидроциклонах методом флотации на специальных флотационных установках, фильтрованием в фильтрах-сепараторах, адсорбцией. Очистка от растворенных примесей осуществляется экстракцией, сорбцией, нейтрализацией, электрокоагуляцией, эвапорацией, ионным обменом, озонированием с применением соответствующих аппаратов и установок, в зависимости от конкретного технологического процесса или операции. 1.3. Твердые отходы

Твердые отходы машиностроительного производства содержат амортизационный лом (модернизация оборудования, оснастки, инструмента), стружку и опилки металлов, древесины, пластмасс, а также шлак, золу, шлам, осадки и пыль (отходы систем очистки воздуха и др.). Количество амортизационного лома зависит от намеченного списания в лом изношенного оборудования и имущества, а также от замены отдельных деталей в планово-предупредительном ремонте. На машиностроительных предприятиях 55% амортизационного лома образуется от замены технологической оснастки и инструмента. Безвозвратные потери металла вследствие стирания и коррозии составляют около 25% от общего количества амортизационного лома. Размеры отходов металла в производстве зависят от количества металла и сплавов, подлежащих переработке, и установленного коэффициента отходов. В основном, машиностроительные предприятия образуют отходы от производства проката (концы, обрезки, обдирочная стружка, опилки, окалина и др.); производства литья (литники, сплески, шлак и съемы, сор и др.); механической обработки (высечки, обрезки, стружка, опилки и др.). На предприятиях машиностроения отходы составляют 260 кг на 1 т металла, иногда эти отходы составляют 50% массы обрабатываемых заготовок (при листовой штамповке потери металла достигают 60%), основными источниками образования отходов легированных сталей являются металлообработка (84%) и амортизационный лом (16%). В машиностроении на 1 млн. т потребляемых черных металлов безвозвратные потери металла, исчисляемые в тыс. т, составляют: 5.4 – при обдирке, шлифовке, распиловке и других видах обработки; 2.1 – ковке, горячей штамповке и термической обработке (потери от окалины); 14 – травление металла; 15.2 – за счет неполного сбора отходов. Окончательными отходами считают такие, переработка которых нерентабельна из-за незначительного содержания в них металлов. Отнесение их к нерентабельным, перевод в отвальные шлаки и окончательные отходы решаются руководством министерства или ведомства. 16

Обработку твердых отходов целесообразно проводить в местах их образования, что сокращает затраты на погрузочно-разгрузочные работы, снижает безвозвратные потери при перевалке и транспортировке и высвобождает транспортные средства. Эффективность использования лома и отходов металла зависит от их качества. Загрязнение и засорение металлоотходов приводят к большим потерям при переработке, поэтому их сбор, хранение и сдача регламентируются специальными стандартами: ГОСТ 2787–75 «Лом и отходы черных металлов. Шихтовые. Классификация и технические требования»; ГОСТ 1639–78 «Лом и отходы цветных металлов и сплавов. Общие требования» и др. Основные операции первичной обработки металлоотходов – сортировка, разделка и механическая обработка. Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов. Разделка лома состоит в удалении неметаллических включений. Механическая обработка включает рубку, резку, пакетирование и брикетирование на прессах. Пакетирование отходов организуется на предприятиях, на которых образуется 50 и более тонн высечки и обрезков в месяц. Каждая партия должна сопровождаться удостоверением о взрывобезопасности и безвредности. Стружку перерабатывают на пакетирующих прессах, стружкодробилках, брикетировочных прессах. Брикетированию (окускованию механическим уплотнением на прессах, под молотком и других механизмах) подвергается сухая и неокисленная стружка одного вида, не содержащая посторонних примесей с длиной элемента до 40 мм для стальной и 20 мм для чугунной стружки. Прессование вьюнообразной стружки целесообразно проводить в отожженном состоянии, так как при этом отпадает необходимость выполнения таких подготовительных операций, как дробление, обезжиривание, отбор материалов и мелких кусков металла. На предприятиях, где образуется большое количество металлоотходов, организуются специальные цехи (участки) для утилизации вторичных металлов. Чистые однородные отходы с паспортом, удостоверяющим их химический состав, используют без предварительного металлургического передела. Отходы древесины широко используют для изготовления товаров культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода, изготовляемых, главным образом, методом прессования. Кроме того, переработанные древесные отходы применяют в производстве древесно-стружечных плит, корпусов, различных приборов и т.п. На большинстве промышленных предприятий пластмассы и древесные отходы входят в состав промышленного мусора предприятий, при этом разделение мусора на отдельные его компоненты оказывается экономически нецелесообразным. В настоящее время разработаны и внедрены в 17

промышленном масштабе технологии обработки, утилизации и ликвидации промышленного мусора. Качественный и количественный состав промышленного мусора любого предприятия примерно стабилен в течение года, поэтому технология переработки мусора разрабатывается применительно к конкретному предприятию и определяется составом и количеством промышленного мусора, образующегося на территории предприятия. Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах, создаваемых в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28–85 и предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, НИИ и учреждений. Основным показателем рентабельного использования металла для конкретной технологии или процесса является коэффициент использования металла (КИМ), который, как правило, рассчитывают в технологической части диплома. В этом случае правильно будет сослаться на уже полученные результаты, но можно рассчитать в соответствии с [5]. Данные по источникам и методам переработки и обезвреживанию твердых отходов рекомендуется размещать в формах 6, 7. Форма 6

1

2

3

Качественный состав и свойства

Класс опасности токсичных отходов

Общий объем образования, т/г

Содержание комТехнологиче- Номер испонентов, %, ский процесс точника и основные физиили операция на блокко-химические на блок-схеме схеме свойства

Наименование отхода

Характеристика отходов

4

5

6

7

Технология подНаименование готовки, перерапродукта ботки или обезвреживания 1

2

Основное оборудование

Форма 7 Использование, хранение или захоронение твердых отходов производства

Количество и способ Количество и обезвреживания, храместо использованения или захоронения ния (процесса)

3

4

18

5

Формирование твердых отходов самым непосредственным образом связано с несовершенством технологических процессов, отсутствием проработанной системы использования сырья и экологически оправданной организации производства. Рекомендовать обезвреживание, хранение или захоронение следует после проработки технологической части и блока «Материальный, энергетический и топливно-сырьевой комплекс». 1.4. Материальный, энергетический и топливно-сырьевой комплекс

Очевидно, что, с позиции рационального природопользования, приоритет должен принадлежать деятельности общества, обеспечивающей больший выход продукции при меньших безвозвратных потерях сырья, энергии и времени на единицу необходимого обществу продукта. Каждый из этих показателей имеет свой конкретный измеритель: сырье – тонны, килограммы; энергия – калории, джоули; время – минуты, часы. В качестве экологической характеристики технологий может быть принята ЭХТ [1]: ЭХТ =

масса продукта полезный расход энергии необходимое время + + расход сырья фактический расход фактический расход

Следовательно, экологическая характеристика технологии складывается из фактического расхода сырья, энергии и времени на единицу продукции; степени использования природного сырья – выхода готовой продукции; материальных энергетических потерь производства, длительности производственного процесса. Каждое из слагаемых ЭХТ имеет свои особенности с позиции управления их количественным значением. Значение первого слагаемого – материалоемкость, определяется качественными характеристиками исходного сырья и зависит, главным образом, от содержания в нем Н2О, СО2, SО3 и других газов, удаляемых в процессе производства, а также механическими потерями сырья и готового продукта (пыль, брак, отходы формовки и др.). Механические потери характеризуют уровень организации производства и, в известной степени, управляемы. Удаление газовой составляющей для конкретного сырья – величина постоянная, ее качественные характеристики существенно влияют на атмосферу. Поэтому при выборе исходного сырья предпочтение следует отдавать сырью, не содержащему летучих веществ. Этому требованию удовлетворяет техногенное сырье: шлаки, золы, шламы и хвосты обогащения изверженных горных пород. Числитель второго слагаемого ЭХТ – величина постоянная и соответствует необходимым теоретическим энергетическим затратам, знаменатель характеризует уровень организации энергетического хозяйства конкретного завода. Третье слагаемое, время, характеризует общий уровень технической куль19

туры производства и имеет также экономическое значение, поскольку сокращение времени способствует оборачиваемости денежных средств, и как следствие, уменьшению накладных расходов. Значение ЭХТ всегда меньше 3, но чем больше его значение, тем совершеннее технология, выше организация производства и меньше экологический ущерб. Из сказанного следует приоритетная значимость техногенного сырья, свободного от газовой составляющей, на получение которого уже израсходованы сырье (природное), энергия и время. Определив ЭХТ, можно сделать вывод об экологической обоснованности принятых решений.

2. Экономические аспекты экологической обоснованности проекта В качестве показателя, характеризующего эколого-экономический результат природоохранных мероприятий, используется величина предотвращенного ущерба, которая определяется как разница оценок экономического ущерба от загрязнения окружающей среды при использовании базовой технологии и после внедрения разработанных технологических решений и природоохранных мероприятий. Экологический ущерб – это суммарный объем вредного воздействия, оказываемого функционированием одного или комплекса производственных объектов на все структуры окружающей среды. Его составляют потери, вызванные ухудшением условий жизнедеятельности членов общества, затраты на восстановление и поддержание нормального состояния окружающей среды, на ликвидацию последствий ее загрязнения. Таким образом, ущерб от загрязнения окружающей среды является комплексной величиной, складывающейся из локальных ущербов следующих трех групп: 1. Экологический ущерб, образуемый потерями от снижения качества продукции; потерями сырья, топлива, энергии, материалов в результате образования отходов; затратами на ликвидацию последствий от загрязнения объектов в промышленности, сельском и жилищно-коммунальном хозяйствах. 2. Социально-экономический ущерб, складывающийся из дополнительных расходов в здравоохранении и социальном обеспечении, связанных с ростом заболеваемости; потерь и затрат вследствие миграции, вызванной ухудшением состояния окружающей среды, затрат на дополнительный отдых, обусловленный неудовлетворительным состоянием природной среды.

20

3. Социальный ущерб, обусловленный эстетическими потерями вследствие нарушения ландшафтов, повышенными психологическими нагрузками, потерями, вызванными ухудшением экологических условий жизнедеятельности людей. 2.1. Возможные варианты расчета оценки ущерба от выбросов в атмосферу

Первый вариант Оценка ущерба от выбросов загрязнения в атмосферу, руб./г: IB = γ⋅G⋅f⋅M где γ − множитель, численное значение которого равно затратам, необходимым для предотвращения ущерба от выброса первой условной тонны (1 усл. т = фактическая масса / ПДК) загрязняющих веществ, руб./усл.т; G − величина, характеризующая относительную опасность загрязнения атмосферного воздуха над территориями различных типов; f − величина, учитывающая характер рассеивания примеси в атмосфере; М − приведенная масса годового выброса загрязнения из источника, усл.т/г. Значение величины G зависит от типа загрязняемой территории: − для территорий промышленных предприятий и промышленных узлов G = 4; − для населенных мест G зависит от плотности населения: G = 0.1⋅l, где 0.1 − коэффициент, чел./га; l − плотность населения, чел./га. Значение множителя f зависит от скорости оседания частиц, загрязняющих выбросов, геометрической высоты устья источника и учитывает поправку на тепловой подъем факела выброса в атмосферу и среднегодовое значение модуля скорости ветра. Приведенная масса годового выброса загрязнений в атмосферу из источника определяется по формуле М = ∑Ai⋅mi(N > i > 1), где mi − масса годового выброса примесей i-го типа в атмосферу, т/г.; Ai − показатель относительной агрессивности примеси i-го вида; 21

N − общее число примесей, выбрасываемых источником в атмосферу. Относительная агрессивность различных примесей, выбрасываемых в атмосферу, определяется из выражения Аi = аi⋅αi⋅δi, где аi − показатель относительной опасности присутствия примеси; αi − поправка, учитывающая вероятность накопления исходной примеси или вторичного загрязнения в компонентах окружающей среды и цепях питания, а также поступления примеси в организм человека не ингаляционным путем; δi − поправка, учитывающая действие на различные реципиенты, помимо человека. Численное значение показателя ai определяется по формуле: ai = (ПДКсут(СО) ⋅ ПДКраб.зоны(СО) / ПДКсутi ⋅ ПДКраб.зоныi)⋅0.5 где ПДКсутi − среднесуточная ПДК i-й примеси в атмосферном воздухе; ПДКраб.зоныi − предельно допустимое значение концентрации i-й примеси в воздухе рабочей зоны; ПДКсут(СО) − среднесуточная предельно допустимая концентрация окиси углерода (СО) в атмосферном воздухе населенных мест 3 мг/м3; ПДКраб.зоны(СО) − предельно допустимое значение концентрации (СО) в воздухе рабочей зоны 20 мг/м3. Значения поправки αi принимаются равными: 5 − для токсичных металлов и их окислов; 2 − для прочих металлов и их оксидов; 1 − для всех прочих, выбрасываемых в атмосферу загрязнителей (газов, кислот, щелочей в аэрозолях и др.). 1, 5 − для окислов азота, сероуглерода; 1, 2 − для органической пыли. Полный расчет ущерба по укрупненным формулам с учетом всех вышеназванных аспектов [4]. Приведенный выше вариант расчета в ВКР должен быть сделан как для существующей технологии или процесса, так и для разрабатываемой дипломником. Разница в значениях определит искомый предотвращенный ущерб. Прямой расчет предотвращенного ущерба может быть выполнен по нижеприведенной методике Л. В. Вершакова, В. Л. Грошева, В. В. Гаврилова, утвержденной ГосКом РФ по ООС 09.03.99 г. [3]

22

Второй вариант Укрупненная оценка величины предотвращенного ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух может проводиться как для одного крупного источника или группы оцениваемых источников, так и для региона в целом. При укрупненных оценках предотвращенного ущерба (либо оценке прогнозируемой величины предотвращенного ущерба) для территории в целом, в качестве оцениваемой группы источников могут рассматриваться все источники в данном городе, регионе как единый «приведенный» источник. В этих случаях для определения величины предотвращенного ущерба предлагается использовать усредненные расчетные значения экономической оценки ущерба на единицу приведенной массы атмосферных загрязнений (удельные ущербы для основных экономических районов РФ). Упрr = Уудr ·(М1 − М2) · Kэ · JД, где Упрr − величина экономической оценки удельного ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, (далее − показатель удельного ущерба) для r-го экономического района РФ, руб./усл.т; М1, М2 − приведенная масса выбросов загрязняющих веществ, соответственно начало и конец расчетного периода в рассматриваемом регионе, усл.т; Kэ − коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферного воздуха территорий экономических районов России, для Уральского региона равен 1.7; JД − индекс-дефлятор по отраслям промышленности, устанавливаемый Минэкономики России на рассматриваемый период и доводимый Госкомэкологии России до территориальных природоохранных органов. Уудr – показатель удельного ущерба для Урала равен 52.2, для Центрально-Черноземного района – 48.6, для Восточно-Сибирского – 36.3, прочие [3, с. 29] Приведенная масса загрязняющих веществ рассчитывается по формуле: − для k-го конкретного объекта или направления атмосфероохранной деятельности в регионе N

M k = ∑ mi ⋅ K эi ; i =1

− для r-го региона (района) в целом N

M r = ∑ M k, k =1

23

где mi − масса выброса в атмосферный воздух i-го загрязняющего вещества или группы веществ с одинаковым коэффициентом относительной эколого-экономической опасности, т/г.; Kэi − коэффициент относительной эколого-экономической опасности iго загрязняющего вещества или группы веществ [3, с. 29] N – количество учитываемых групп загрязняющих веществ. Пример расчета предотвращенного ущерба от загрязнения атмосферного воздуха Исходные данные: - объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух на начало и конец отчетного периода по ингредиентам, т; - объем выбросов загрязняющих веществ от предприятия, введенных в эксплуатацию в течение отчетного периода, т; - сокращенный объем выбросов веществ в результате снижения объемов производства в регионе, остановки предприятий, их ликвидации и т.п., т; - региональный показатель удельного ущерба от загрязнения атмосферного воздуха, руб./усл.т; - региональный коэффициент экологической ситуации и значимости атмосферного воздуха. Исходные данные по объемам загрязняющих веществ от стационарных выбросов принимаются по материалам территориального комитета по охране среды, специализированных инспекций аналитического контроля, данных гидрометеослужбы, по материалам государственной статистической отчетности (форма 2ТП−Воздух). Расчет предотвращенного ущерба Данные, необходимые для расчета ущерба, представлены в табл. 2. Таблица 2 Основные исходные данные Отходы

mi1

Твердые: пыль неорганическая пыль органическая сажа (углерод) Газообразные жидкие: диоксид серы окись углерода окислы азота углеводороды ЛОС аммиак бензин этилацетат ацетон фенол уксусная кислота

mi2

miH

micп

1912,1 1142,9 108,8

1726,5 1103,6 126,1

216,0 128,0 90,0

116,6 42,3 42,1

4258,3 15260,0 32688,1 24744,8 26945,2 2100,7 1180,9 12,2 77,2 2,5 15,2

10446,5 12206,0 30844,0 19785,8 21515,8 1682,6 756,0 9,4 66,2 1,1 13,1

6200,0 340,0 428,0 260,0 – – 112,0 – – – –

– 2120,0 1400,0 3680,0 4200,0 218,0 186,0 1,8 – 0,5 0,8

∆miпр 285,0 85,0 30,4

∆Мпр

Kэi

769,5 510,0 82,1

2,7 6,0 2,7

11,8 236,0 1274,0 509,6 872,1 14389,6 1539,0 1077,3 1229,4 90,6 200,1 5702,8 350,9 421,0 1,0 6,7 11,0 313,5 0,9 450,0 1,3 2,6 Итого: 24561,3

20,0 0,4 16,5 0,7 0,7 28,5 1,2 6,7 28,5 500,0 20,0

и

24

Использованные обозначения: mi1 − объем выбросов i-го загрязняющего вещества в целом по региону в расчетный периода (за предшествующий год), т; mi2 − то же в конце расчетного периода (за отчетный год), т; miH − объем выбросов загрязняющих веществ от новых предприятий и производств, сданных в эксплуатацию в течение расчетного периода, т; micп − объем сокращенного выброса i-го загрязняющего вещества в результате спада производства в регионе за расчетный период, т; ∆miпр − объем сокращенного (предотвращенного) выброса загрязняющего вещества в результате осуществления природоохранной деятельности, проведения атмосфероохранных мероприятий, т, ∆miпр = mi1 + miH − mi2 − micп ; ∆Мпр − объем приведенной массы сокращенного (предотвращенного) выброса загрязняющих веществ в регионе, усл.т, рассчитывается по формуле: ∆Мпр = ∑∆miпр⋅Kэi = 24561.3 усл.т. ; где Kэi − коэффициент относительной эколого-экономической опасности загрязняющих веществ, определяется по [3, с. 29]. Оценка величины предотвращенного ущерба в результате деятельности природоохранных органов, в ценах 1998 г., составила: Упр = Уудr ⋅∆Мпр⋅Kэ = 53.2⋅24561.3⋅1.6 = 2090657.8 руб. = 2.1 млн. руб.

2.2. Определение величины предотвращенного экологического ущерба. Водные ресурсы

Оценка величины предотвращенного ущерба от загрязнения водной среды проводится на основе региональных показателей удельного ущерба, представляющих собой удельные стоимостные оценки ущерба на единицу (1 усл. т) приведенной массы загрязняющих веществ. Расчетные формулы имеют следующий вид: N

У прr = ∑ У удjr ⋅ ∆M r ⋅ K э ⋅ J Д ; j =1

∆Мr = М1 – M 2 где У прr – эколого-экономическая оценка величины предотвращенного ущерба водным ресурсам в рассматриваемом r-м регионе (далее – предотвращенный ущерб), тыс. руб./г.; У удjr – показатель удельного ущерба (цены загрязнения) водным ресур25

сам, наносимого единицей (усл.т) приведенной массы загрязняющих веществ на конец расчетного периода для j-го водного объекта в рассматриваемом r-м регионе, руб./усл.т, принимается для Свердловской обл. равным 8826.3, прочие [3]; М1, М2 – приведенная масса сброса загрязняющих веществ в водные объекты рассматриваемого региона, соответственно, на начало и конец расчетного периода, тыс. усл.т; ∆M r – приведенная масса загрязняющих веществ, снимаемых (ликвидируемых) в результате природоохранной деятельности и осуществления соответствующих водоохранных мероприятий в r-м регионе в течение расчетного в периода, тыс. усл.т/г.; K э – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водных объектов по бассейнам основных рек, для Уральского региона равен 1.7. JД – индекс-дефлятор по отраслям промышленности, устанавливаемый Минэкономики России на рассматриваемый период и доводимый Госкомэкологии России до территориальных природоохранных органов. Приведенная масса загрязняющих веществ рассчитывается по следующей формуле: – для k-го конкретного объекта или направления водоохранной деятельности в регионе N

M k = ∑ mi ⋅ K эi ; i =1

– для r-го региона в целом N

M r = ∑ M k, k =1

где mi – масса фактического сброса i-го загрязняющего вещества или группы веществ с одинаковым коэффициентом относительной экологоэкономической опасности в водные объекты рассматриваемого региона, т/г.; Kэi – коэффициент относительной эколого-экономической опасности для i-го загрязняющего вещества или группы веществ [3]; N – количество учитываемых загрязняющих веществ. В качестве основы для расчетов приведенной массы загрязнений используются утвержденные значения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воде водоемов рыбохозяйственного значения (как наиболее жесткие). С помощью ПДК определяются коэффициен26

ты эколого-экономической опасности загрязняющих веществ, как величина обратная ПДК (Kэi = 1/ ПДК). Показатель m определяется на основе данных статистической отчетности предприятий и организаций (форма 2ТП–Водхоз), данных гидрохимических лабораторий, аттестованных на право проведения соответствующих анализов, материалов контрольных служб территориальных природоохранных органов и гидрометеорологии, данных проектных материалов и др. Учитывая огромное количество наименований поступающих в водные источники загрязняющих веществ, при расчете коэффициентов относительной эколого-экономической опасности загрязнения группируются по классам опасности и признаку близких значений ПДКрх. Коэффициенты относительной эколого-экономической опасности для группы загрязняющих веществ приведены в [3, с. 26]. 2.3. Расчет платы за выбросы

На основании Постановления Правительства Российской Федерации от 12.06.2003 г. № 344 «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления» плата за выбросы может быть определена по формулам: П(ПДВ)k= Мkф⋅Nkф П(ВСВ)k = 5П(ПДВ) П(сверх лимита)k = 25П(ПДВ) где П(ПДВ)k – плата за выброс k-го ингредиента, руб./г., в пределах ПДВ, ВСВ и сверх. лимитная, соответственно. Nkф – норматив платы за фактическую тонну выброса k-го ингредиента, руб.; Mkф – фактическая масса выброса, т. Разница в платах для базового и проектного вариантов может рассматриваться как предотвращенный ущерб по конкретному ингредиенту или группе приоритетных. Исходные данные для расчета принимаются по формам 1–5, на основании экологического паспорта и тома ПДВ предприятия [6].

27

3. Экологическая сертификация в дипломных проектах

В соответствии с требованиями стандарта предприятия дипломный проект должен содержать сведения о сертификации разработанных объектов: установок, поточных линий, сборочно-сварочных стендов, приспособлений, технологических процессов, сварных изделий, научноисследовательских работ и др. Для этого необходимо изучить условия и порядок проведения экологической сертификации проектируемого объекта. Используя сведения, приведенные далее по тексту, а также материалы по охране окружающей среды, накопленные в период преддипломной практики, в дипломном проекте следует: − привести социально-эколого-экономическую характеристику предприятия (организации), в условиях которого разрабатывается дипломный проект; − определить степень возможности воздействия проектируемого объекта на окружающую среду; − предъявить экологические требования к этому объекту, руководствуясь законодательными и нормативными документами; − сделать вывод о возможности сертификации проектируемого объекта; − предложить мероприятия по управлению качеством окружающей среды при разработке подобных объектов. Основные объекты экологической сертификации

Рисунок. Классификация объектов экологической сертификации 28

3.1. Сертификация производства

Сертифицированное по экологическим требованиям производство (отдельный технологический этап производства предприятия) должно соответствовать требованиям экологического паспорта предприятия или другого аналогичного документа, подготовленного и утвержденного с учетом положений ГОСТ 17.0.04–90. Рекомендуется проводить совместную сертификацию производства по экологическим требованиям и по показателям системы качества продукции по ГОСТ Р 40.004–96. Объектами проверки сертифицируемого производства являются: – нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и их сбросов со сточными водами в водоемы, на водосборы, в городскую канализацию; – нормативы образования опасных отходов и лимитов на их размещение; предельно допустимые уровни шума, ультразвука, вибрации, лазерного и радиационного воздействия; удельные нормы потребления природных ресурсов; показатели энергоэффективности; система испытаний, измерений, анализов. 3.2. Сертификация продукции

Анализ жизненного цикла продукции один из методов оценки экологических аспектов хозяйственной деятельности предприятия. Он позволяет определить возможности улучшения экологических показателей на различных стадиях жизненного цикла продукции. Жизненный цикл продукции состоит из трех этапов: • первый – производство; • второй – использование, хранение и транспортировка; • третий – ликвидация, захоронение. На любом из них продукция оказывает на окружающую среду воздействия, которые могут изменяться по величине – от пренебрежимо малого до значительного; по времени – от кратковременного до длительного; по масштабам быть локальными, региональными, глобальными или комбинацией всех трех (Руководство ИСО 64:1997, ИСО 14040:2000). Для предотвращения отрицательного воздействия на окружающую среду в нормативные документы, регламентирующие этапы ее жизненного цикла, должны быть включены необходимые экологические требования, подтверждаемые при сертификации. Но их включают не во все нормативные документы, а только в те, которые регламентируют продукцию, оказывающую существенное воздействие на окружающую среду. Существен29

ными считаются воздействия, превышающие предельно допустимые значения на любом этапе жизненного цикла продукции. При сертификации продукции подтверждаются нормативы: • на первом этапе – предельно допустимых выбросов, сбросов, шума, вибрации, иных вредных физических воздействий от стационарных источников потребления сырья, материалов, энергии (ПДВ, НДС); • на втором – предельно допустимого содержания вредных веществ в готовой продукции, а также нормативы воздействия, перечисленные для первого этапа, но относящиеся к использованию готовой продукции; • на третьем этапе – класса экологической опасности отходов и лимиты их размещения. Этапы жизненного цикла продукции регламентируются различными нормативными документами: • первый – технологическими регламентами и стандартами предприятия; • второй – стандартами и техническими условиями на готовую продукцию (в эти документы могут включаться требования к упаковке, хранению и транспортировке продукции); • третий – правилами отбора обращения с отходами производства и потребления продукции. Экологические требования, включаемые в стандарты на продукцию: – должны соотноситься с другими требованиями, в том числе, такими как технические характеристики, гигиеническая безопасность, рыночные возможности сбыта; – не должны содержать конкретных технических решений, так как они могут помешать различным нововведениям, например, использованию альтернативных материалов, в том числе, восстановленных и утилизированных; – должны быть представлены конкретными показателями с численными или бальными выражениями и размерностями. При этом можно указать предельные значения (максимум или минимум). Для возможности точного определения показателей должны быть приведены ссылки на методики их анализа. Экологическая сертификация проводится для тех видов продукции, в стандарты на которые включены необходимые экологические требования, в том числе, для продукции, которая поступает на рынок, имея в своем наименовании в соответствии с ГОСТ Р 51121–97, ГОСТ Р 51074–97 характеристики типа «экологически безопасная», «с улучшенными экологическими характеристиками», «экологически чистая» и пр. Продукция, сертифицируемая по экологическим требованиям, должна получать право доступа на рынок при наличии непосредственно экологического сертификата соответствия и лицензии на право применения экологической маркировки 30

или указанных документов совместно с сертификатом соответствия, выданным в Системе сертификации ГОСТ Р. Если в нормативной документации, на требования которой проводится сертификация продукции, экологические требования являются определяющими, то эта продукция должна опускаться на рынок при наличии только экологического сертификата и лицензии, без сертификата соответствия, выданного в Системе сертификации ГОСТ Р. Экологический сертификат, наряду с требованиями экологической безопасности, подтверждает соответствие требованиям и по энергоэффективности, т.к. фактически – это показатели рационального использования природных ресурсов, т.е. экологические показатели. В случае, если в нормативной документации, на соответствие требованиям которой проводится сертификация продукции, экологические требования не являются определяющими, то эта продукция должна иметь право доступа на рынок при наличии, кроме экологического сертификата и лицензии, еще и сертификата соответствия, выданного в Системе ГОСТ РФ, разрешения Госгортехнадзора России, гигиенического заключения, сертификата пожаро- и электробезопасности, а также других документов федеральных органов исполнительной власти или уполномоченных ими организаций, предусмотренных для данной продукции законодательными актами РФ. Для многих видов продукции экологический сертификат является определяющим фактором их конкурентоспособности. 3.3. Сертификация отходов

Актуальная сфера экологической сертификации – отходы. Сертификация в этой области направлена на устранение опасного влияния отходов на среду обитания и максимальное их использование в качестве вторичного сырья. Цель сертификации отходов – стимулирование их повторного использования для изготовления вторичной продукции, уменьшение их количества и вовлечение их в хозяйственный оборот. Федеральный закон об отходах требует введения паспорта на отходы, который должен содержать сведения о химическом составе и основных свойствах отходов. Паспортизация отходов позволит сделать обоснованные выводы об опасности или инертности отходов, провести оценку их ресурсных, технологических и эксплуатационных характеристик. Опасные и инертные отходы либо являются источниками сырья, веществ, материалов (когда научно-технические возможности позволяют их использовать в производстве) и имеют товарное значение, либо подлежат уничтожению или захоронению. Объектами сертификации являются показатели, включенные в Декларацию о соответствии, принятую изготовителем вторичной продукции в со31

ответствии с Законом РФ «О сертификации продукции и услуг» (ст. 7, п. 4): – характеристики отхода, используемого в качестве вторичного сырья; – сведения о вторичной продукции, изготовленной из вторичного сырья с использованием природосберегающих технологий переработки отходов. Декларация о соответствии – документ, которым изготовитель вторичной продукции удостоверяет, что поставляемая (продаваемая) им продукция соответствует установленным требованиям. Декларация, принятая в установленном порядке, регистрируется органами системы сертификации в соответствующем реестре и имеет юридическую силу наравне с экологическим сертификатом соответствия [17].

32

Библиографический список 1. Баженов П. И. Комплексное использование минерального сырья и экология : учеб. пособие / П. И. Баженов. – М. : АСВ, 1994. 2. Белов С. В. Охрана окружающей среды / С. В. Белов. – М. : Высш. шк. – 1991. 3. Вершаков Л. В. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба / Л. В. Вершаков, В. Л. Грошев, Н. Н. Бурузов. – М. : Госкомитет РФ по охране окружающей среды, 1999. 4. Выварец А. Д. Экология природопользования / А. Д. Выварец, О. В. Федоренко, С. В. Карелов. – М. : ЦНИИ цветных металлов экономики и информатики, 1994. 5. ГОСТ 14.322–83. Нормирование расхода материалов. Основные положения. Ориентировочные современные оценки прогрессивности технологических процессов по уровню технологических отходов. – Введ. 1984–01–01. М. : Изд-во стандартов, 2003. – 5 с. 6. ГОСТ 17.0.0.04–90. Охрана природы. Экологический паспорт промышленного предприятия. Основные понятия. – Введ. 1990–10–15. М. : Изд-во стандартов, 2000. – 15 с. 7. Государственный доклад о состоянии окружающей среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 2003 году / ред. совет : А. Н. Александров и [и др.] ; Главн. управл. прородн. ресур. и охрны. окр. среды по Свердл. обл. [и др.]. – Екатеринбург, [2004?]. 8. Журавлев И. И. Охрана окружающей среды в строительстве / И. И. Журавлев, С. С. Серпокрылов, П. П. Пушенко. – М. : АСВ, 1995. 9. Килин П. И. Расчет, устройство, экологическое и экономическое обоснование вентиляции сварочных постов / П. И. Килин, К. П. Килин // Известия ВУЗов. Черная металлургия – 2000. – № 11. – С. 56–61. 10. Курин С. А. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций. Атлас / С. А. Курин, В. Н. Ховов. – М. : Машиностроение, 1989. 11. Мазур И. И. Курс инженерной экологии: учеб. для вузов / И. И. Мазур, О. И. Молдованов ; под ред. И. И. Мазура. – М. : Высш. шк., 1999. 12. Малозатратные природоохранные мероприятия для машиностроительных предприятий : метод. пособие / Г. Г. Кожушко, В. И. Саитов, А. И. Леонтьев [и др.] ; РФ, Департ. природ. Ресурсов по Урал. Региону, Центр подготовки и реал. – Екатеринбург : ИРА УТК, 2000.

33

13. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (на основе удельных показателей) / разработал : НИИ Атмосфера. – Фирма «Интеграл», 1997. 14. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах (на основе удельных показателей) / НИИ Атмосфера. – Фирма «Интеграл», 1997. 15. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий / М. Я. Берлянд, Н. К. Гасилина, Е. Л. Генихович [и др.]. – Л. : Гидрометиздат, 1987. 16. Методическое пособие по оформлению дипломных проектов для студентов химико-технологических специальностей / С. В. Макаров, Ю. К. Романова, Т. А. Жарская, В. П. Нестеренко. – Минск : БГТУ, 1994. 17. Орлова Н. В. Сертификация по экологическим требованиям : учеб. пособие к выполнению дипломного проекта для студентов направления 651400 – «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 120500 – «Оборудование и технология сварочного производства» / Н. В. Орлова. – Нижний Тагил : НТИ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003. 18. Охрана окружающей среды : учеб. для техн. спец. вузов / С. В. Белов, Ф. А. Барминов. – М. : Высш. шк., 1991. 19. Постановление правительства РФ № 344 от 12.06.03 года «О нормативах плат за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объемы, размещение отходов производства и потребления». ПРИЛОЖЕНИЕ 1

34

35

Рис. П.1.1. Принципиальная технологическая блок-схема гальванических производств с основными материальными и энергетическими потоками

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рис. П.1.2. Балансовая блок-схема водопотребления и водоотведения: I – источник свежей воды; СВП – система водоподготовки; П.П. – проектируемое производство; II – отведение бытовых стоков; III – отведение незагрязненных производственных вод; IV – отведение загрязненных производственных вод; ОУ – охладительные установки; ОС – очистные сооружения; а, b, с, d, е, f, l – технологический процесс (операция, участок, цех), где используется часть поступающей в производство воды; Qсв – расход воды, поступающей в производство; Qпотр – расход воды, безвозвратно использованный потребителем; Qх/с – сток воды от хозяйственно-бытовых служб; Qун – расход унесенной влаги в системах охлаждения; Qшл – вода, сбрасываемая со шламом; Qсб – стоки в водоем после очистных сооружений; Qоб – расход оборотной воды, возвращаемой в технологический процесс

Расчет коэффициентов использования оборотной и свежей воды, и показатели кратности n использования воды в обороте выполняется по следующими формулам: Kоб = (Qоб / (Qоб + Qсв)⋅100 %, Kсв = (Qсв – Qсб) / Qсв)⋅100 %, n = (Qоб + Qсв) / Qсв.

(П.1.1) (П.1.2) (П.1.3)

Для примера, приведенного на данной схеме: Kоб = (700 + 200 / (700 + 200) +190)⋅100 = 82 %, Kсв = (190 – (30 + 80) / 190) – 100 = 42 %, n = (700 + 200 + 190) / 190 = 5.7. На основании полученных данных можно сделать вывод о достаточной эффективности принятой системы оборотного водопотребления. Чем выше коэффициент кратности n, тем больше оправдан выбор. Значение Kсв в идеальной системе не должно превышать 6–12%, в реальных условиях 20–25%. Для рассмотренного варианта Kсв завышен, т.е. система требует доработки.

36

Рис. П.1.3. Примерная ситуационная карта-схема проектируемого предприятия: – граница территории предприятия; – граница санитарно-защитной зоны; 1, 2 ,3… – номера источников выбросов загрязняющих веществ. в атмосферу; – неорганизованные источники выбросов; – организованные источники; – контролируемые; – контролируемые в период неблагоприятных метеорологических условий; – пункты наблюдения за качеством атмосферного воздуха.

37

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Технологический процесс при производстве сварных конструкций 1. Заготовительное производство 1.1. Правка 1.2. Разметка 1.3. Резка 1.3.1. Механическая резка 1.3.2. Газопламенная резка 1.3.2.1. Плазменная резка 1.3.2.2. Газокислородная резка 1.3.2.3. Кислороднофлюсовая резка 1.3.2.4. Воздушнодуговая резка 1.4. Подготовка кромок 1.5. Гибка и очистка поверхности под сварку 2. Сборочно-сварочные операции 2.1. Ручная дуговая сварка 2.2. Автоматическая сварка под флюсом 2.3. Электрошлаковая сварка 2.4. Дуговая сварка в среде защитных газов (CO2, Ar, He) 2.5. Плазменная сварка 2.6. Напыление 2.7. Поверхностное упрочнение Источники и объекты загрязнения, формируемые приведенным технологическим процессом: 1.1. При горячей правке с поверхности металла могут выделяться соединения марганца, окись цинка, окись углерода, свинец. Эти вредные вещества загрязняют атмосферу. При охлаждении металла водой вредные вещества через сточные воды попадают в землю и водоемы. 1.2. При разметке никаких вредных воздействий на атмосферу, воду и землю не происходит. 1.3. В процессе механической резки образуются неядовитая пыль и пыль, содержащая свыше 50% кварца, металлическая пыль (в основном, при шлифовании). При механической резке происходит загрязнение атмосферы. 1.3.1. При плазменной резке загрязнение окружающей среды происходит так же как и при плазменной сварке. 1.3.2. При газокислородной резке происходит активное выделение окислов азота, марганца, цинка, углерода, серы, которые загрязняют атмосферу, воду и землю (это справедливо для кислороднофлюсовой и воздушнодуговой резки). 1.4. Подготовка кромок осуществляется с помощью термической и механической резки. 1.5. При гибке листов в нагретом состоянии загрязнение окружающей среды происходит, как и при горячей правке При химической очистке поверхности металла происходит загрязнение атмосферы парами бензина, керосина, ацетона. При абразивно-струйной обработке поверхности металла атмосфера загрязняется пылью абразивов: силикатного песка, речного песка, гранита, шлака, карбида кремния.

38

1.6. При ручной дуговой сварке атмосфера загрязняется, в основном, окисью углерода, азота, фтористого водорода, токсическими веществами – фторидами. При сварке легированных теплоустойчивых и высоколегированных сталей с особыми свойствами в сварочной пыли появляются соединения хрома, никеля, молибдена, которые загрязняют атмосферу и оседают на почве. 1.7. При сварке под флюсом и электрошлаковой сварке выделяется значительное количество вредных газов и пыли. Наиболее вредными являются фтористый водород и соли фтористоводородной кислоты, которые загрязняют атмосферу, воду и землю. 1.8. При дуговой сварке в защитных газах атмосферу загрязняют сами защитные газы, пары свариваемых металлов и их окиси. При сварке в инертных газах плавящимся и неплавящимся электродами алюминиево-магниевых сплавов образуется озон и диоксиды азота, а в сварочной пыли преобладают титан и его диоксид. Эти вредные вещества загрязняют атмосферу и оседают на почве. 1.9. При плазменной сварке атмосфера загрязняется плазмообразующими газами и их смесями (N2, He, Ar). В сварочной пыли присутствуют соединения свариваемых металлов. 1.10. Самыми загрязняющими видами напыления являются: газопламенное и детонационное, так как в качестве высокотемпературной струи используют смеси газов: C2H2 (ацетилен), аргон, гелий, азот и кислород. Эти газы и их соединения загрязняют атмосферу. Таблица П.2.1 Валовые выделения вредных веществ при сварке и термической резке на 1 кг сварочных материалов

ЭА 606/11 Полуавтомати- Проволока ческая в СО2 СВ-08Г2С СВ-Х19Н9Ф2СЗ АвтоматичеПроволока ская в СО2 08ХГН2МТ П/автомат. пла- Сплавы Ti вящимся электродом в инерт- Алюминиевомагниевые ных газах Меди

Mn

CrO3

Cr2O3

фториды

прочие

NO2

CO

HF

Ручная штуч- Электроды ными электро- УОНИ 13/15 дами АНО-3

Газы, г/кг

Среднее кол-во

Вид сварки

Наименование и марка сварочных материалов

Пыль, г/кг В том числе

18

11

–

–

–

–

–

–

2,3

6

0,85 –

–

–

–

–

–

–

11

0,7 0,3

0,2

1,8

–

1,3

8

0,5

–

–

–

–

14

–

7

0,4 0,3

–

–

–

–

–

–

–

6,5

–

–

0,03

–

4,7

–

–

–

–

–

–

–

–

20

0,7

–

–

–

А1 = 15

–

–

–

18

0,3

–

–

–

Сu = 11 Ni = 0,5

–

–

–

39

Ti = 0,4 0,8

1,4 0,004

11

Cr2O3

фториды

прочие

NO2

CO

HF

Флюсы ОСЦ-45 АН-348А Проволока ПП-ДСК-1 ПП-АН-3

CrO3

Сплавы Ti Алюминиевомагниевые

Mn

Ручная вольфрамовым электродом в инертных газах Сварка под флюсом Сварка порошковой проволокой

Наименование и марка сварочных материалов

Среднее кол-во

Вид сварки

Пыль, г/кг В том числе

Окончание табл. П.2.1 Газы, г/кг

3,6

–

–

–

–

–

–

–

–

5,0

–

–

–

–

А1 = 2,0

–

–

–

0,03 – 0,02 –

– –

– –

– –

– –

– –

0,2 0,03

11,7 0,77 –

–

–

–

–

–

–

13,7 1,36 –

–

–

–

–

–

2,7

– –

При всех видах сварки выделяется большое количество вредных газов и пыли. Вытяжная вентиляция при дуговой сварке должна удалять 4000–6000 м3 воздуха на 1 кг расходуемых электродов. Переведем значения из табл. П.2.2, заданные в г/кг в мг/м3, в пределах а/6000÷а/4000, где а – среднее количество пыли (газов), выделяющихся при использовании 1кг сварочного материала, заданное в мг. Таблица П.2.2 Выделение вредных веществ при сварке и резке в 1 м3 воздуха при использовании 1 кг сварочных материалов

Вид сварки

Наименование и марка сварочных материалов

Электроды Ручная штучными УОНИ 13/15 электродами АНО–3 ЭА 606/1 1 Проволока Полуавтоматиче- СВ-08Г2С ская в СО2 СВ-Х19Н9Ф2СЗ

Газы, мг/м3

Пыль, мг/м3

NO2

СО

HF

3–4,5

–

–

0,38–0,58

– – – 1–1,5 1,83–2,75 0,22–0,33 0,23–0,35 0,0006–0,001

1,3–2

–

2,3–3,5

–

1,2–1,75

–

–

–

1,08–1,62

0,13–2

1,8–2,75

–

Сплавы Ti П/автомат. плавяAl–Mg щимся электродом Меди

0,78–1,18 3,3–5 3–4,5

– – –

– – –

– – –

Ручная вольфрамо- Сплавы Ti вым электродом в Al – Mg инертных газах

0,6–0,9

–

–

–

0,83–1,25

–

–

–

Автоматическая в СО2

Проволока 08ХГН2МТ

40

Вид сварки Сварка под флюсом

Сварка порошковой проволокой

Наименование и марка сварочных материалов

Пыль, мг/м3

Окончание табл. П.2.2 Газы, мг/м3 NO2 –

СО

HF

–

0,033–0,05

Флюсы ОСЦ-45

–

АН-348А

–

–

–

0,05–0,075

Проволока ПП-ДСК-1

1,95–2,95

–

–

–

ПП-АН-3

2,28–3,43

–

–

0,45–0,68

Сравним полученные значения с ПДК из табл. П.2.3. В случае если пыль нетоксичная, только выделение HF при ручной сварке штучными электродами и сварке порошковой проволокой выше допустимого ПДК = 0,5 мг/м3. Таблица П.2.3 Предельно допустимые концентрации вредных веществ ПДК, мг/м3

Наименование вещества

ПреимущестОсобенности венное агредействия на гатное соорганизм стояние п О а Ф а – п –

Класс опасности

Азота диоксид Аl и его сплавы (в пересчете на А1) Ангидрид борный Ацетон

2 2 5 200

Бензин (растворитель) Вольфрамосульфид и дисульфид Дым оксида ванадия (V) Кадмий и его неорганические соединения

100 6 0,1 0,05

п а а а

– – – –

IV III I I

Кобальта оксид

0,5

а

А

II

1

а

–

III

5

а

–

III

0,2

а

–

II

0,1 5

а а

– –

II III

1

а

–

II

2

а

–

III

10

–

–

–

Кремния диоксид аморфный в виде аэрозоли конденсации при содержании более Магния хлорат Марганец в сварочных аэрозолях при его содержании до 20 % от 20 до 30 % Масла минеральные нефтяные Медь Молибдена растворами соединения в виде аэрозоля конденсации Нетоксичная пыль

41

III III III IV

Окончание табл. П.2.3 ПреимущестОсобенности ПДК, венное агредействия на мг/м3 гатное соорганизм стояние – 2 –

Наименование вещества Пыль при наличии более 10 % кварца Водород мышьяковистый (арсин) Никеля оксиды Озон Свинец и его неорганические соединения (по РЬ) Стирол Титан и его диоксид Углерода оксид Фтористый водород (в пересчете на F) Фтористоводородной кислоты соли (в пересчете на F): а) фториды натрия, калия, аммония, цинка, олова, серебра, лития, бария, криолит, гидрофторид аммония; б) фториды Al, Mg, Ca, Сu, Сr Хрома оксид (по Сr+3 )

Класс опасности –

0,1

п

О

I

0,05

а

К, А

I

0,1

п

–

I

0,01

а

–

I

30

п

–

III

10

а

–

IV

20

п

–

IV

0,5

п

–

I

1

а

–

II

2,5

а

–

III

1

а

–

III

а

–

I

Хроматы, бихроматы (в пересчете на 0,01 CrO3) Цинка оксид Цирконий металлический

0,5

а

–

II

6

а

–

III

Щелочи едкие (в пересчете на NаОН)

0,5

а

–

II

Использованные обозначения: п – пары и (или) газы; а – аэрозоль; О – вещества с остронаправленным механизмом воздействия; Ф – аэрозоли преимущественно фиброгенного действия; А – вещества, способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях; К – канцерогены.

42

Толщина разрезаемых листов, мм

Металл

Таблица П.2.4 Удельные показатели выделения загрязняющих веществ при резке металлов и сплавов (на длину резки г/м; на единицу оборудования г/ч)

5 Сталь углеродистая

Качественная легированная сталь

Высокомарганцовистая сталь

Сплавы титана

Наименование и удельное количество выделяемых загрязняющих веществ при резке металлов и сплавов Сварочный В том числе Оксид Диоксид аэрозоль углерода углерода Наименование количество г/м г/ч вещества г/м г/ч г/м г/ч г/м г/ч ГАЗОВАЯ РЕЗКА 2,25 74,0 Марганец и соед. 0,04 1,1 1,50 49,5 1.11 39,0

10

4,50

131,0

20

9,00

200,0

5

2,50

82,5

10

5,00

145,5

20

10,00

222,0

5

2,45

80,10

10

4,90

142,2

20

9,80

217,5

4

5,00

140,0

12

15,00

315,0

20

25,0

390,0

30

35,00

355,0

Железа оксид

2,21

72,9

–

–

–

–

Марганец и соед. Железа оксид Марганец и соед. Железа оксид Хрома оксид Железа оксид Хрома оксид Железа оксид Хрома оксид Железа оксид Марганец и соед.

0,06 4,44 0,13 8,87 0,04 2,46 0,08 4,92 0,16 9,84 0,05

1.9 129,1 3,0 197,0 1,25 81,25 2,5 143,0 5,0 217,0 1,6

2,18 – 2,93 – 1,30 – 1,9 – 2,60 – 1,40

63,4 – 65,0 – 42,9 – 55,2 – 57,2 – 46,2

2,20 – 2,40 – 1,02 – 1,49 – 2,02 – 1,10

64,1 – 53,2 – 33,6 – 43,4 – 44,9 – 36,3

Железа оксид Кремния оксид Марганец и соед. Железа оксид Кремния оксид Марганец и соед. Железа оксид Кремния оксид Титана диоксид (в пересчете на Ti) Хрома оксид Марганца оксид Титана диоксид Хрома оксид Марганца оксид Титана диоксид Хрома оксид Марганца оксид Титана диоксид Хрома оксид Марганца оксид

2,39 0,01 0,10 4,78 0,02 0,20 9,56 0,04

78,2 0,3 2,8 138,8 0,6 4,4 212,2 0,9

– – 2,00 – – 2,70 – –

– – 58,2 – – 59,9 – –

– – 1,60 – – 2,20 – –

– – 46,6 – – 48,8 – –

4,98

139,0

0,60

16,8

0,20

5,6

0,01 0,01 14,94 0,03 0,03 24,90 0,05 0,05 34,86 0,07 0,07

0,5 0,5 314,0 0,5 0,5 388,0 1,0 1,0 354,0 0,5 0,5

– – 1,50 – – 2,50 – – 2,70 – –

– – 31,5 – – 38,0 – – 27,6 – –

– – 0,60 – – 1,00 – – 1,50 – –

– – 12,6 – – 15,6 – – 15,3 – –

ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА Сталь углеродистая

10

4,1

811,0

Марганец и соед.

0,12

23,7

1,4

277,0

6,8

1187

Железа оксид

3,98

787,3

–

–

–

–

43

Металл

Толщина разрезаемых листов, мм

Окончание табл. П.2.4

Высокомарганцовистая сталь

20

8 Сплавы АМГ

20

80

10 Сплавы титана

20

30

Высокомарганцовистой стали Титанового сплава

Электродуговая резка алюминиевых сплавов

–

Наименование и удельное количество выделяемых загрязняющих веществ при резке металлов и сплавов Сварочный В том числе Оксид Диоксид аэрозоль углерода углерода Наименование количество г/м г/ч вещества г/м г/ч г/м г/ч г/м г/ч 2,5 Марганец и соед. 0,18 18,4 240,0 13,0 1247 9,6

920,0

Кремния оксид

0,02

3,7

–

–

–

–

Железа оксид

9,4

897,9

–

–

–

–

2,0 – – 3,0 – – 9,0 – – 10,5 – – 14,7 – – 18,9 – –

612 – – 378 – – 243 – – 1640 – – 1175 – – 1020 – –

50,0

–

Алюминия оксид 4,51 793,0 0,5 153,0 Магния оксид 0,16 28,0 – – Марганца оксид 0,03 5,0 – – Алюминия оксид 11,20 1075 0,6 75,6 11,7 1120 Магния оксид 0,34 38,0 – – Марганца оксид 0,1 7,0 – – Алюминия оксид 44,8 1152 1,0 27,0 46,7 1200 Магния оксид 1,6 41,0 – – Марганца оксид 0,3 7,0 – – Титана диоксид 11,16 448,0 0,4 62,4 11,2 450,0 Хрома оксид 0,02 1,0 – – Марганца оксид 0,02 1,0 – – Титана диоксид 22,4 538,0 0,5 40,0 22,5 540,0 Хрома оксид 0,05 1,0 – – Марганца оксид 0,05 1,0 – – Титана диоксид 33,7 687,0 0,6 32,2 33,8 690,0 Хрома оксид 0,05 1,5 – – Марганца оксид 0,05 1,5 – – ВОЗДУШНО-ДУГОВАЯ СВАРКА (г на 1 кг угольных электродов) – Марганец и соед. 2,0 250 – 4,7

100,0

826,0

–

–

500,0

–

5

1,0

–

10

2,0

–

20

4,0

–

30

6,0

–

Железа оксид

97,6

–

–

–

–

–

Кремния оксид

0,4

–

–

–

–

–

Титана оксид Хрома оксид Марганца оксид Алюминия оксид Магния оксид Марганца оксид Меди оксид Алюминия оксид Магния оксид Марганца оксид Меди оксид Алюминия оксид Магния оксид Марганца оксид Меди оксид Алюминия оксид Магния оксид Марганца оксид Меди оксид

498,0 1,0 1,0 0,97 0,015 0,005 0,010 1,94 0,03 0,01 0,02 3,88 0,06 0,02 0,04 5,82 0,09 0,03 0,06

– – – – – – – – – – – – – – – – – – –

500 – – 0,2 – – – 0,6 – – – 0,9 – – – 1,8 – – –

– – – – – – – – – – – – – – – – – – –

130 – – 1,0 – – – 2,0 – – – 4,0 – – – 8,0 – – –

– – – – – – – – – – – – – – – – – – –

44

Таблица П.2.5 Валовые выделения вредных веществ при резке металлов в пересчете на 1 м реза Процесс резки и марка металла Газовая резка стали 45Г17Ю3 Газовая резка сплавов Ti Плазменная резка АМГ Плазменная резка 09Г2

Толщина разрезаемого материала, мм 5 20 4 30 8 80 14 20

Пыль, г/м 2,5 10,0 5,0 30,0 2,5 6,0 5,0 10,0

Газы, г/м СО NOx 1,4 1,1 2,7 2,2 1,0 0,5 2,7 1,5 0,6 2,5 1,8 8,0 2,0 10 2,5 14

Расчет выделений (выбросов) при резке металлов Удельные выделения q, гр/пог.м реза, некоторых компонентов при резке ряда металлов можно приближенно вычислить по следующим эмпирическим формулам: • алюминия оксидов при плазменной резке сплавов алюминия: qAl = 1, 2 ⋅ 3 σ ; (П.2.1) •

•

•

титана оксидов при газовой резке титановых сплавов q Ti = 6, 0 σ ;

(П.2.2)

железа оксидов при газовой резке легированной стали q Fe = 0,5 ⋅ σ ;

(П.2.3)

марганца оксидов при газовой резке легированной стали Mn q Mn = 0,5 ; 100

•

(П.2.4)

хрома оксидов при резке высоколегированной стали Сr q Cr = 0,14 (П.2.5) 100 где σ – толщина разрезаемого металла, мм; |Mn|, |Cr| – процентное содержание марганца и хрома в стали, %. Удельные показатели выделения веществ при резке металлов приведены в табл. П.2.4

45

Марка наплавляемого порошка

Таблица П.2.6 Удельные показатели выделения загрязняющих веществ при индукционной наплавке (на единицу массы расходуемых наплавочных материалов) Наименование и удельные количеств выделяемых загрязняющих веществ, г/кг В том числе пыль неСварочный марганец и органиаэрозоль его соеди- ческая, нения (20–70 % (MnO) SiO2)

железа оксид

бор

оксид углерода

ПГ-УС25 ТС-С1

1,296 0,706

0,010 0,003

0,11 0,02

0,132 0,413

1,044 0,270

0,395 0,312

ПГ-С27

1,568

–

0,39

0,638

0,540

0,600

Расчет выделений (выбросов) загрязняющих веществ в воздушный бассейн в процессах сварки, наплавки, напыления металлизации

Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в воздушный бассейн в процессах сварки, наплавки, напыления и металлизации, определяют по формуле, кг/ч: М = К мн В ⋅10−3 (1 − η), ;

(П.2.6)

где В – расход применяемых сырья и материалов, кг/ч; К мн – удельный показатель выделения загрязняющего вещества х на единицу массы расходуемых (приготавливаемых) сырья и материалов, г/кг; η – степень очистка воздуха в соответствующем аппарате, которым снабжена группа технологических агрегатов. При расчетах выбросов необходимо учитывать эффективность работы местного отсоса или укрытия технологического агрегата. А также по формулам: (П.2.7) М = К обx ⋅10−3 (1 − η), х (П.2.8) М = К п.с ⋅ S ⋅ Z ⋅10−6 (1 − η) , 1 х М = К 75 N ⋅10−3 (1 − η), (П.2.9) 75 1 х (П.2.10) М = К50 N ⋅10−3 (1 − η), 50 х где К об – удельный показатель выделения загрязняющего вещества х на единицу оборудования (машину, агрегат и т.п.), г/ч;

46

х К п.с – удельный показатель выделения загрязняющего вещества х на единицу площади сварки (стыка), кг/см2; S – площадь сварки (стыка) трением, см2; Z – количество сварок (стыков) в единицу времени, Ч-1; х К 75 – удельный показатель выделения загрязняющего вещества х, на 75 кВт номинальной мощности машины стыковой (линейной) сварки, г/ч; х К 50 – удельный показатель выделения загрязняющего вещества х, на 50 кВт номинальной мощности машины точечной сварки, г/ч; N – мощность установленного оборудования, кВт, Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в воздушный бассейн при резке металлов, определяют по формуле (П.2.6), а также по формуле:

М = К σх L ⋅10−3 (1 − η) ;

(П.2.11)

где К σх – удельный показатель выделения загрязняющего вещества х, на длину реза, при толщине разрезаемого металла σ, г/м; L – длина реза, м/ч. Показатели выделения загрязняющих веществ при индукционной наплавке в табл. П.2.6. Пример выбора вытяжной вентиляции сварочных постов

Анализ состояния воздушной среды сварочных цехов и участков сварки показывает, что до настоящего времени проблемы локализации вредных веществ на участках автоматической, полуавтоматической и ручной сварки еще не решены [16]. Основными требованиями при решении проблем аспирации сварочных постов являются: − точный расчет количества удаляемого воздуха; − максимальное приближение пылегазоприемника к месту сварки при расчетном количестве удаляемого воздуха, т.е. улавливание вредных веществ в источнике их образования; − глубокая обработка удаляемого воздуха ниже предельно допустимых концентраций (ПДК) и возможность его использования на полную или частичную рециркуляцию; − малые габариты установки, простота изготовления, удобство в эксплуатации и транспортировке, экологичность и экономичность. Выдвигаемые требования дают возможность осуществлять производство сварочных работ в закрытых емкостях и помещениях как на отдельных сварочных постах, так и целых комплексах с использованием автономных аспирационных установок, разработанных авторами. В расчетах количества удаляемого воздуха в технологических процессах с теплогазовыделениями необходимо учитывать закономерности развития конвективных потоков, так как метод расчета, основанный на физических закономерностях рассматриваемого процесса, более полно отражает их сущность, а значит и в большей степени удовлетворяет требованиям достоверности.

47

Количество удаляемого воздуха от теплогазоисточников определяется по формуле: I = (43H/D + 65)Q1/3 D5/3kνkG ;

(П.2.12)

где I – количество удаляемого воздуха, м3/ч; H – высота расположения рабочего сечения местного отсоса над источником, м; D – диаметр источника, м; Q – количество конвективной теплоты, выделяемой с поверхности, Вт, Q = Qг + Qв

(П.2.13)

где Qг = 1,51F∆t 4/3 – количество конвективной теплоты, выделяемой с горизонтальной поверхности, Вт; Qв = 1,16F∆t4/3 – количество конвективной теплоты, выделяемой с вертикальной поверхности, Вт (F – поверхность источника, м2; ∆t – разность температур источника и воздуха, °С); kν = ƒ(νП , H/D) – поправочный коэффициент на подвижность воздуха помещения вблизи технологического процесса (νП – подвижность воздуха в помещении, м/с); kG – поправочный коэффициент на наличие газовой составляющей в конвективном потоке, равный 1,2–1,4. После расчета количества удаляемого воздуха может быть принят ряд технологических решений по конструкции как местных отсосов, так и очистных аппаратов многоступенчатой обработки удаляемого воздуха. На рис. П.2.1 представлена установка сварочного поста.

Рис. П.2.1. Автономная аспирационная установка сварочного поста

Каждый из узлов включает в себя ряд элементов (деталей): пылегазоприемник 1, эластичный воздуховод 2, шарнирно-фиксирующая опора 3, штуцеры сжатого воздуха 4, эжектор 13, корпус очистного аппарата 12, емкость для пыли 11, ролики 10, ячеистый тканевый фильтр 9, зажимы 8, съемная крышка 7, сорбент 6, ручки 5.

48

Пылегазоприемник 1 выполнен в виде вытяжного юнга с обратным конусом и наружным кольцевым экраном. Предложенная конструкция позволяет максимально уловить конвективную струю. Данная система может быть усилена второй, третьей ступенями очистки в зависимости от требований к конкретной технологии. Широко и успешно на современном этапе для решения проблем вентиляции и кондиционирования воздуха промышленных площадок при сварочных работах используются установки Российско-Шведского предприятия «СовПлин»: – гибкие вытяжные устройства; – фильтры (для удаления и очистки воздуха от вредных веществ); – сварочные маски, кондиционеры; – энергосберегающее оборудование; – самоочищающиеся кассетные фильтры; – настенные механические фильтровентиляционные агрегаты; – электрические и электростатические фильтры для очистки воздуха от масляного тумана и т.д. ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Механическая обработка металлов

Обработка металлов без охлаждения Наибольшим пылевыделением сопровождаются процессы абразивной обработки металлов: зачистка, полирование, шлифование и др. Образующаяся при этом пыль на 30–40% по массе представляет материал абразивного круга и на 60–70% – материал обрабатываемого изделия. Интенсивность пылевыделения при этих видах обработки связана, в первую очередь, с величиной абразивного инструмента и некоторых технологических параметров резания. При обработке войлочными и матерчатыми кругами образуется войлочная (шерстяная) или текстильная (хлопковая) пыль с примесью полирующих материалов, например, пасты ГОИ. Удельные показатели выделения пыли основным технологическим оборудованием при механической обработке металлов без охлаждения приведены в табл. П.3.1, П.3.3. В табл. П.3.1 даны показатели удельного выделения абразивной, металлической, войлочной и др. пыли по разным видам оборудования. Определяющей характеристикой оборудования является диаметр шлифовального круга. Таблица содержит также сведения по преобразованию при обработке деталей из стали, сплавов феррадо, алюминия. Удельные выделения пыли при механической обработке чугуна и цветных металлов представлены в табл. П.3.3. Обработка металлов с применением СОЖ В ряде процессов механической обработки металлов и их сплавов применяют СОЖ, которые в зависимости от физико-химических свойств основной фазы подразделяются на водные, масляные и специальные. Применение СОЖ сопровождается образованием тонкодисперсного масляного аэрозоля и продуктов его термического разложения. Количество выделяющегося аэрозоля зависит от многих факторов: формы и размеров изделия, режимов резания, расхода и способов подачи СОЖ. Экспериментально установлена зависимость количества выделений масляного аэрозоля от энергетических затрат на резание металла. Удельные показатели выделений в этом слу-

49

чае определяются как масса загрязняющего вещества, выделяемая на единицу мощности оборудования (на 1 кВт мощности привода станка). Применение СОЖ снижает выделение пыли до минимальных значений, однако, в процессах шлифования изделий количество выделяющейся совместно с аэрозолями СОЖ металлоабразивной пыли остается значительным. Удельные выделения аэрозолей масла и эмульсола при механической обработке металлов с охлаждением представлены в табл. П.3.2. Расчет выделений (выбросов) загрязняющих веществ при механической обработке металлов

Количество загрязняющих веществ, выделяющихся за год при механической обработке металлов без применения СОЖ, определяется по формуле, т/г.: М выд = 3,6 ⋅ К ⋅ Т ⋅10-3 ,

(П.3.1)

где К – удельные выделения пыли технологическим оборудованием (табл. П.3.1); Т – фактический годовой фонд времени работы оборудования, ч. Количество пыли, поступающей в атмосферу за год при отсутствии газоочистки, определяется по формуле (П.3.1). Валовой выброс пыли при наличии газоочистки вычисляется по формуле, т/г.: М выд = 3,6 ⋅ К ⋅ Т (1- j ) ⋅10-3 ,

(П.3.2)

где j – степень очистки воздуха пылеулавливающим оборудованием (в долях единицы). Валовой выброс загрязняющих веществ при обработке металлов в случае применения СОЖ и газоочистки рассчитывается по формуле, т/г.: М выд = 3,6 ⋅ К ⋅ N ⋅ Т (1 - j ) ⋅10-3 , (П.3.3) где К – удельные показатели выделения масла и эмульсола (табл. П.3.2), г/с на 1кВт мощности оборудования; N – мощность установленного оборудования, кВт. Таблица П.3.1 Удельное выделение пыли (г/с) основным технологическим оборудованием при механической обработке металлов без охлаждения

Наименование технологического процесса, вид оборудования Обдирочно-шлифовальные станки а) рабочая скорость 30 м/с б) рабочая скорость 50 м/с

Определяющая характеристика оборудования Диаметр шлифовального круга, мм 100 125 100 125

50

Выделяющиеся в атмосферу вредные вещества, г/с пыль пыль абраметалличедругие визивная ская ды пыли

0,62 1,06 1,46 1,92

0,96 1,59 2,19 2,88

Продолжение табл. П.3.1 Наименование технологического процесса, вид оборудования

Кругло-шлифовальные станки

Плоскошлифовальные станки

Бесцентрошлифовальные станки Зубошлифовалъные и резьбошлифовальные станки

Внутришлифовальные станки

Полировальные станки с войлочным кругом

Заточные станки

Определяющая характеристика оборудования 100 150 300 350 400 600 750 900 175 250 350 400 450 500 30, 100 395, 500 480, 600 Диаметр шлифовального круга, мм 75–200 200–400 5–20 20–50 50–80 80–150 150–200 Диаметр войлочного круга, мм 100 200 300 400 500 600 Диаметр шлифовального круга, мм 100 150 200 250 300 350

51

Выделяющиеся в атмосферу вредные вещества, г/с пыль пыль абраметалличедругие визивная ская ды пыли 0,010 0,013 0,017 0,018 0,020 0,026 0,030 0,034 0,014 0,016 0,020 0,022 0,023 0,025 0,005 0,006 0,009

0,018 0,020 0,026 0,029 0,030 0,039 0,045 0,052 0,022 0,026 0,030 0,033 0,036 0,038 0,008 0,013 0,016

0,005 0,007 0,003 0,005 0,006 0,010 0,012

0,008 0,011 0,005 0,008 0,010 0,014 0,018 Пыль войлока и металлов < 2% 0,013 0,019 0,027 0,039 0,050 0,063

0,004 0,006 0,008 0,011 0,013 0,016

0,006 0,008 0,012 0,016 0,021 0,024

Окончание табл. П.3.1 Наименование технологического процесса, вид оборудования

Заточные станки с алмазным кругом

Определяющая характеристика оборудования

Выделяющиеся в атмосферу вредные вещества, г/с пыль пыль абраметалличедругие визивная ская ды пыли

400 450 500 550 Диаметр алмазного круга, мм

0,019 0,022 0,024 0,027

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

0,005 0,007 0,011 0,014 0,017 0,021 0,025 0,028 0,032 0,035

Обработка деталей из стали: Отрезные станки Крацевальные станки Обработка деталей из феррадо: Сверлильные станки Обработка деталей из алюми- Диаметр мания: терчатого круга, мм

0,029 0,032 0,036 0,040 Пыль неорганическая с содержанием оксида кремния выше 70 % 0,002 0,003 0,005 0,006 0,007 0,009 0,011 0,012 0,014 0,015 0,203 0,097 0,007 Пыль: алюминия, текстильная, полировальной пасты 0,313

Станки полировальные с ма- 450 терчатыми кругами с применением пасты ГОИ (мод. ВИЗ 9905-1415 и др.) Примечание: состав пыли абразивной аналогичен составу применяемого шлифовального круга. Состав пыли металлической аналогичен составу обрабатываемых материалов.

52

Таблица П.3.2 Удельные выделения (г/с) аэрозолей масла и эмульсола при обработке металлов с охлаждением

Наименование технологического процесса, вид оборудования

Количество выделяющегося в атмосферу масла (эмульсола), 10-5, г/с на 1 кВт мощности станка

Обработка металлов на токарных, сверлильных, фрезерных, строгальных, протяжных, резьбонакатных, расточных станках с охлаждением маслом

5,600

с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 %

0,05

с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3−10 %

0,045

Обработка металлов на шлифовальных станках с охлаждением маслом

8,000

с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 %

0,104

с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3−10 %

1,035

Примечание: при обработке металлов на шлифовальных станках выделяется пыль в количестве 10 % от количества пыли при сухой обработке (см. табл. П.3.1–П.3.3). При использовании СОЖ, в состав которых входит триэтаноламин, выделяется 3·10−6 г/ч триэтаноламина на 1 кВт мощности станка.

53

Таблица П.3.3 Удельные выделения пыли при механической обработке чугуна и цветных металлов Наименование технологической операции, вид обрабатываемого материала

Обработка резанием чугунных деталей без применения СОЖ

Обработка резанием чугунных деталей без применения СОЖ

Комплексная обработка чугунных корпусных деталей

Наименование станочного оборудования

Выделяющиеся вредные вещества

Токарные станки, в том числе: токарные станки и автоматы малых и средних размеров Токарные одношпиндельные автоматы продольного точения токарные многошпиндельные полуавтоматы токарные многорезцовые пыль металполуавтоматы лическая чутокарно-винторезные гунная станки Фрезерные станки, в том числе продольно-фрезерные вертикально-фрезерные карусельно-фрезерные горизонтальнофрезерные Фрезерные специальные зубофрезерные барабанно-фрезерные Сверлильные станки, в том числе Вертикальносверлильные Специальнопыль металсверлильные(глубокого лическая чусверления) гунная Расточные станки, в том числе Вертикально-расточные и наклонно-расточные Специально-расточные Зубодолбежные станки Станки типа «обрабаты- пыль металвающий центр» с ЧПУ, лическая чумод. 2204ВМФ11 и др. гунная

54

Мощность главного двигателя, кВт

Количество выделяющейся пыли 10–3, г/с

0,65−5,50

6,30

0,65−5,50

1,81

14,00 −28,00

9,70

1,00−20,00

9,70 5,60

2,80−14,00 – – – – – 2,00−20,00

13,90 2,90 4,20 4,20 16,700

1,00−10,00

5,70 1,10 30,00 1,10

1,00−10,00

2,20 8,30

– – – – 0,65−7,00 –

2,10 2,90 5,40 0,30 13,10

Окончание табл. П.3.3 Наименование технологической операции, вид обрабатываемого материала Обработка резанием бронзы и других цветных металлов Обработка резанием бериллиевой бронзы Обработка резанием свинцовых бронз Обработка резанием алюминиевых бронз

Наименование станочного оборудования

Выделяющиеся вредные вещества

Мощность главного двигателя, кВт

пыль металлическая чугунная

Токарные Фрезерные Сверлильные Расточные Отрезные Крацевальные Токарные Фрезерные Сверлильные Расточные Токарные Фрезерные Сверлильные Расточные Токарные Фрезерные Сверлильные Расточные

– – – – – – – – – – – – – – – – – –

Бериллий

Свинец

Свинец

Количество выделяющейся пыли 10–3, г/с 2,50 1,90 0,40 0,70 14,00 8,00 0,100 0,014 1,000 0,030 0,800 0,600 1,200 0,200 0,050 0,022 0,047 0,008

Расчет количества образующихся загрязнений по оборудованию и процессам выполняются для базового производства и проектируемого, это необходимо при определении предотвращенных ущербов и сравнительном анализе существующего положения и разработок ВКР. Таблица П.3.4 Рекомендуемые технические решения по очистке выбросов основных участков машиностроительных предприятий Участки и источники вредных веществ

Наименование и вид компонентов, подлежащих улавливанию

Способы очистки и тип применяемого аппарата

Литейные цехи 1.Склады шихтовых, и формовочных Пыль песка, цемента, кокматериалов. Кабинные и комбинироОдиночные и групповые са, угля, глины, торфа и циклоны средней и выванные укрытия мест выгрузки, кондр. вейеров, элеваторов сокой эффективности Аспирируемые течки бункеров и силоТо же сов, питатели и дозаторы ПневТо же мотранспорт песка и глины 2. Участки подготовки формовочных и

Продолжение табл. П.3.4 То же То же

Пыль глины, песка, из- При

55

запыленности

до

Участки и источники вредных веществ стержневых смесей Дробилки щековые, валковые, конусные и молотковые производительностью до 30 т/ч

Сита вибрационные, механические, барабанные. Грохоты. Мельницы молотковые и шаровые производительностью до 75 кг/ч Смесители периодического действия с вертикально и горизонтально вращающимися катками (бегуны), тарельчатые. Бункера оборотной формовочной смеси, сухого песка и глины. Элеваторы, конвейеры. 3. Плавильные отделения, открытые

Наименование и вид комСпособы очистки и тип понентов, подлежащих применяемого аппарата улавливанию вестняка, отработанной 1 г/м3 одиночные и групформовочной смеси повые циклоны средней и высокой эффективности. При запыленности более 1 г/м3: Одноступенчатая очистка в рукавных фильтрах; двухступенчатая очистка в циклонах и газопромывателях с рециркуляцией жидкости, либо в циклонах и рукавных фильтрах То же

То же

То же и угольная пыль

То же

Пыль формовочной смеси, песка, горелой смеси То же

Пыль шихтовых материалов, оксиды железа, оксид углерода, углеводороды

Электродуговые печи для плавки чуПыль, оксид углерода гуна и стали 4. Приготовление оснастки при литье по выплавляемым моделям. Обмазывание и обсыпка модельных блоков. Нанесение слоя песка, размол и просеивание маршалита. Приготовление огнеупорного покрытия и др.

Пыль кварцита, маршалита Пары ацетона и изопропилового спирта Пыль маршалита и кварцита

56

Циклоны средней и высокой эффективности, низконапорные газопромыватели с рециркуляцией жидкости То же Мокрые искрогасители с системой дожигания оксида углерода в шахте вагранки. Скрубберы Вентури. Двухступенчатая очистка в осадительной камере и энжекторном скруббере. В обоих случаях дожигание оксида углерода и углеводородов Рукавные фильтры, скрубберы Вентури. В обоих случаях дожигание оксида углерода Циклоны высокой эффективности, рукавные фильтры Адсорберы Циклоны, высокой эффективности, рукавные фильтры

Продолжение табл. П.3.4 Участки и источники вредных веществ 5. Отдельные выбивки форм и стержней. Решетки выбивающие эксцентриковые и инерционные грузоподъемностью до 25 т. 6. Отделения очистки отливок. Столы очистные дробеметные производительностью до 3 т/ч. Барабаны очистные дробеметные производительностью до 7 т/ч. Камеры очистные дробеметные и дробеструйные производительностью более 7 т/ч.

Машины очистные дробеметные полуавтоматические Станки обдирочно-шлифовальные стационарные и подвесные

Наименование и вид комСпособы очистки и тип понентов, подлежащих применяемого аппарата улавливанию Пыль горелой смеси, ока- Двухступенчатая очистка лина в циклонах и низконапорных газопромывателях либо в циклонах и рукавных фильтрах Циклоны средней и выТо же сокой эффективности, рукавные фильтры низконапорные газопромыТо же ватели с рециркуляцией жидкости ДвухступенчаТоже тая очистка в циклонах и низко напорных газопромывателях с рециркуляцией жидкости, либо в циклонах и рукавных фильтрах Пыль горелой смеси, ока- Двухступенчатая очистка лины, металлические час- в циклонах и низконапорных газопромыватетицы лях с рециркуляцией То же жидкости, либо в циклонах и рукавных фильтрах Циклоны средней и высокой эффективности, рукавные фильтры, низко напорные газопромывателях с рециркуляцией жидкости

Цеха механической обработки металлов Обдирочные отделения, Пыль литейной смеси, зачистка деталей металлическая и абразивная Заточные отделения Пыль абразивная и металлическая Шлифовальные отделения

Полировальные отделения Деревообрабатывающие станки Механическая обработка на станках с применением смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ)

То же Пыль абразивная, металлическая, волокнистая, полировальных паст Пыль древесная, опилки, стружки Масляный туман, пары СОЖ (при содержании твердых, нерастворимых включений менее 3 мг/м3)

57

Индивидуальные пылеулавливающие агрегаты, одиночные и групповые циклоны То же и низконапорные газопромыватели с рециркуляцией жидкости То же Конические циклоны со спиральным входом, ячейковые фильтры типа ФП Одиночные и групповые циклоны. Для индивидуальных аспирационных систем – ротационные и волокнистые маслоуловители; для централизованных – волокнистые фильтры

Окончание табл. П.3.4 Участки и источники вредных веществ Цеха и участки нанесения покрытий Механическая подготовка под покрытие Обезжиривание органическими растворителями. Травление изделий в растворах: щелочи хромовой кислоты и ее солей концентрированной и нагретой серной кислоты соляной кислоты Травление электролитическое черных и цветных металлов (кроме алюминия) Снятие старых покрытий с черных металлов: олова и хрома меди никеля и серебра Хромирование черных металлов Молочное хромирование Осветление черных металлов

Наименование и вид компонентов, подлежащих улавливанию Пыль металлическая, абразивная и др. Пары растворителей Аэрозоль щелочи Аэрозоль хромового ангидрада. Туман серной кислоты. Туман соляной кислоты

Аэрозоль хромового ангидрида Аэрозоль щелочи

Способы очистки и тип применяемого аппарата Подобно аналогичным процессам при механической обработке материалов Адсорберы, термокаталитические реакторы Фильтрующие элементы в бортовых отсосах Волокнистые фильтры Пенные аппараты, ионитные фильтры Фильтрующие элементы в бортовых отсосах Волокнистые фильтры Фильтрующие элементы в бортовых отсосах Волокнистые фильтры Фильтрующие элементы в бортовых отсосах, ионитные фильтры, абсорбционноволокнистые фильтры Волокнистые фильтры То же Гидрофильтры Адсорберы, термокаталитические реакторы

Аэрозоль хромового ангидрида Туман серной кислоты Аэрозоль хромового ангидрида То же Аэрозоль краски. Пары органических растворитеОкраска распылением лей (при содержании аэрозоля краски менее 3 3 мг/м ) Оксидирование стали щелочное (воро- Аэрозоль щелочи Фильтрующие элементы нение) в бортовых отсосах АдЭлектрохимическая обработка в рас- Туман серной кислоты, сорберы, пенные аппаратворах серной кислоты (анодирование диоксид серы ты, ионитные фильтры алюминия, декапирование и др.). НаВолокнистые фильтры несение покрытий в цианистых рас- Аэрозоль цианистых Абсорберы, пенные творах. соединений, цианистый аппараты, ионитные Химическая обработка в растворах водород фильтры фтористоводородной кислоты. Краско- Туман фтористого водо- Одиночные и групповые рода заготовительные отделения циклоны высокой Пыль пигментная Пары эффективности органических растворите- Адсорберы. лей термокаталитические реакторы Окраска, окунание и струйный облив с Пары органических рас- То же выдержкой в парах растворителей творителей Сушка окрашенных изделий То же Термокаталитические

58

Показателем работы газоочистных и пылеулавливающих установок может быть принят коэффициент обеспеченности газоочистки: Коб.г = Тм / Тг⋅100

(П.3.4)

где Тм – время работы за год технологического оборудования, ч; Тг – время работы за год газоочистных установок (вне зависимости от степени очистки), ч. [18].

59

Учебное издание

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Автор-составитель: БАБЫШЕВА Любовь Александровна

Редактор Е. А. Щербина Компьютерный набор Т. В. Перминова, А. В. Рябков

Подписано в печать Бумага офсетная Гарнитура «Таймс» Усл. печ. л. 3,52 Уч.-изд. л. 4,22 Тираж

Формат 60×84 1/16 Ризография экз. Заказ №

Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ» Нижнетагильский технологический институт (филиал) УГТУ–УПИ 622031, Нижний Тагил, ул. Красногвардейская, 59 Отпечатано в РИО НТИ (ф) ГОУ ВПО УГТУ-УПИ 60