Инвентаризация источников выбросов в атмосферу ООО «Разрез Таёжный»

 


 


 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Институт/ Факультет – ИДО

Направление (специальность) –  Инженерная защита окружающей среды

Кафедра – Экологии и безопасности жизнедеятельности

 

 

Курсовой проект по дисциплине

« Экологическое проектирование, применение ЭВМ и ОВОС в энергетике»

                                                    Наименование  учебной   дисциплины

Тема: «Инвентаризация источников выбросов в атмосферу

 ООО «Разрез  Таёжный»

Наименование курсового проекта

 Выполнил студент гр.

                                       ______________           __________       Буховцева Н.С.

                        Подпись                                          Дата                                  И.О.Фамилия

 

Преподаватель,

                                  ______________        _____________        Алексеев Н.А.

                                                           Подпись                                               Дата                              И.О.Фамилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Томск – 2014

 

Содержание

 

Аннотация……..…………………………………………………………………..3

  1. Введение…………………………………………………………………….…4
  2. Характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы…………………………………………………………………..…5
  3. Карта-схема расположения объектов предприятия………………….……..7
  4. Расчеты массовых выбросов
    1.    Расчет выбросов на сварочном посту………………………………….8
    2.    Расчет выбросов при механической обработке металлов………...…11
    3.    Расчет выбросов при окрасочных работах………………………..….14

5.4.   Расчет выбросов ЗВ при сжигании топлива в котлоагрегатах котельных……………………………………………………………………..18

  1. Бланки инвентаризации……………………………………
    1.   Источники выделения загрязняющих веществ………………...……..24
    2.   Характеристика источников загрязнения атмосферы………………...27
    3.   Показатели работы газоочистных и пылеулавливающих установок………………………………………………………………….29
    4. Суммарные выбросы ЗВ в атмосферу, их очистка и утилизация……...30
  2. Определение категории опасности предприятия……………………..……32
  3. Перечень и характеристика выбрасываемых веществ..................................34
  4. Определение платы за выбросы……………………………………………..35
  5. Заключение………………………………………………………………..….36
  6. Список использованной литературы..............................................................37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

 

Объектом воздействия на окружающую среду является Общество с ограниченной ответственностью «Разрез таежный», далее именуемое предприятие.

 

 Согласно инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу было выявлено 4 организованных источников выбросов и 2 неорганизованных источника выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

 

Общее количество выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ, по состоянию на 01.01.2014 года, равно                  тонн/год.

 

В целом, Предприятие относится ко второй категории опасности, так как, 106> КОП > 104.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Введение

 

Основанием для проведения инвентаризации источников загрязнения и нормирования выбросов в атмосферу являются следующие нормативные документы:

 

  1. Федеральный закон РФ “О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения” от 30.03.1999 г.
  2. Федеральный закон «Об охране окружающей природной среды» от 10 января 2002 года.
  3. Федеральный закон РФ от 4.05.1999 г. «Об охране атмосферного воздуха».
  4. Постановление Правительства РФ от 3.08.1992 г. № 545 «Порядок разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов».
  5. Постановление Правительства РФ от 2.03.2000 г. № 183  «О нормативах выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него».
  6. ГОСТ 17.23.02 – 78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы

 

   На промплощадке ООО «Разрез Таежный» располагаются: административные здания и основные производственные цеха.

На производственной территории предприятия располагаются: цех механообработки металлов, окрасочный участок, сварочный пост, котельная, склад угля и склад шлака.

 

Цех №1

Сварочный пост

ИЗА 0101


 

Источником выделения загрязняющих веществ является сварочный пост, электроды марки МР-З, МР-4 предназначены для ручной дуговой сварки рядовых и ответственных конструкций из углеродистых сталей. Годовой расход сварочных электродов равен: МР-3- 300кг, МР-4-350кг. Максимальный расход сварочных электродов равен 1,0 кг/час. Режим работы сварочного поста составляет 3 часа в день. Выделяющиеся от сварочного поста загрязняющие вещества попадают в атмосферу через шахту высотой 6 метров и диаметром 0,30 метра. Необходимая скорость газопылевого потока создается вентилятором Ц4-70 №4, с проектной производительностью 2500м3/час.

 

Загрязняющие вещества: железа оксид, соединения марганца, фтористый водород.

 

 

Цех №2

Механический цех

ИЗА 0202


 

 

Источником выделения загрязняющих веществ являются:

  • 2 токарных станка, с применением в качестве СОЖ – масло, режим работы составляет 3 часа в день;
  • 2 сверлильных станка без применения СОЖ, режим работы составляет 4 часа в день.
  • 1 фрезерный станок с применения СОЖ, режим работы составляет 4 часа в день;
  • вид используемого материала - сталь.

 Выделяющиеся от источника выделения загрязняющих веществ попадают в атмосферу через общий циклон (фактическая степень очистки равна 80%) высотой 5 метров и диаметром 0,20 метра. Необходимая скорость газопылевого потока создается центробежным вентилятором Ц4-70 №4, с проектной производительностью 2500м3/час.

 

Загрязняющие вещества: оксид железа, аэрозоль масла.

 

 

 

 

 

 

 

Цех№3

Окрасочный участок

ИЗА 0303


 

Источниками выделения загрязняющих веществ являются:

Окрасочная камера для нанесения покрытий на изделия с помощью распыления (способ нанесения лакокрасочных покрытий), с его помощью осуществляется в результате воздействия потока сжатого воздуха, поступающего из воздушной головки, на струю распыляемого материала, вытекающего из отверстия, соосно размещенного внутри головки материального сопла окрасочного пистолета. Работа осуществляется эмалью МЛ-152, разведенной растворителем Уайт спиритом и эмалью ПФ-115, разведенной растворителем Р-4. Расход эмали МЛ-115 составляет 500 кг в год, ПФ-115 составляет 550 кг/год,  растворители Р-4 составляет 300 кг/год, Уайт спирит составляет 200 кг/год.

Режим работы окрасочной камеры составляет 3 часа в день.

Выделяющиеся от источников выделения ЗВ попадают в атмосферу через общую шахту высотой 5 метров и диаметром 0,25 метра. Необходимая скорость газопылевого потока создается вентилятором Ц4-70 №2,5, с проектной производительностью 3200м3/час.

 

Загрязняющие вещества: Бутанол, Изобутанол,Бутилацетат,Уайспирит, Сольвент,Ксилол,Толуол,Бензин,Ацетон,Аэрозоль краски. 

 

Цех№4

Участок Котельная

ИЗА 0404


 

Источником выделения загрязняющих веществ являются 2 котла типа Е-1-9-1Р, используемый вид топлива - уголь каменный ГР, зольность топлива на рабочую массу составляет 14,3 %, сернистость топлива – 0,5%. Расход топлива составляет 1200 тонн в год. Режим работы котельной составляет 24 часа в день, 5760 ч/год.

Выделяющиеся от источника выделения загрязняющие вещества попадают в атмосферу через общий циклон (фактическая степень очистки равна 80%) высотой 25 метров и диаметром 0,6 метра. Необходимая скорость газопылевого потока создается дымососом ДН-3,5, с проектной производительностью 4300м3/час.

 

Загрязняющие вещества: сажа, зола угольная, оксид углерода, диоксид серы, диоксид азота, оксид азота, бенз(а)пирен.

 

 

 

 

 

 

 

Участок

Склад угля

ИЗА 6001


 

Уголь хранится в складе размерами 10х20 м открытом с 1 стороны. В течение года поступает 1200 т угля, в отопительный период поддерживается запас топлива в 150 т. Уголь завозится автотранспортом, максимальное поступление 10 т/час. Во время хранения в отопительный период большую часть времени склад подвержен осадкам и имеет естественную влажность не менее 10%.

Загрязняющие вещества: пыль неорганическая (угольная пыль).

 

 

Участок

Склад шлака

ИЗА 6005


 

Шлак хранится в складе размерами 10х25 м, открытом с 1 стороны. Периодически шлак используется для подсыпки дорог и подъездных путей. Количество образующегося шлака:

П = В(А + q4* Qн/8100)/100 = 1200·(14,3 + 7*6045/8100)/100 = 234 т/год

Удаление шлака из котельной производится 2 раза в сутки в количестве 0,48 т.  Во время хранения в отопительный период большую часть времени склад подвержен осадкам и имеет естественную влажность не менее 10%.

Загрязняющие вещества: пыль неорганическая (золошлаковая пыль).

 

 

  1. Расчеты массовых выбросов

 

    1. Расчет выбросов на сварочном посту

 

 

Тип электрода – МР-4,МР-3,

В, кг/год (МР-4) - 350кг/час 

В, кг/год (МР-3) - 300 кг/час

Режим работы - 3 часа в день

Без очистки - 0

Кэмо-эффективность. местного отсоса - 1

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вср=

 

Вmax=1 кг/час

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MP-4

Максимальный выброс

 

 

 

где:

 

Вmax- расход, кг/час;

gi – удельное выделение i-го компонента

Kэмо – эффективность местного отсоса, Кэмо=1

ηi –  эффективность очистки i-го компонента, %.

gi-МР-4

г/кг

F2O3

9,9

MnO

1,1

HF

0,4


Таблица 1

gi-MP-3

г/кг

F2O3

9,77

MnO

1,73

HF

0,4



 

 

 

.

 

Валовый выброс:

Gi=

где:

Вmax- расход, кг/час;

gi – удельное выделение i-го компонента

Kэмо – эффективность местного отсоса, Кэмо=1

ηi – эффективность очистки i-го компонента, %.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МР-3

Максимальный выброс:

 

 

 

 

Валовый выброс:

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Наименование участка, источника выделения,

№ источника

выбросов

Наименование выбрасываемого загрязняющего вещества

Код загрязняющего вещества

Максимально-разовый выброс, г/сек

Валовый выброс,

т/год

1

2

3

4

5

Сварочный пост

ИЗА 0101

Оксид железа

0123

0,002750

0,006396

Соединения марганца

0143

0,000481

0,000904

Фтористый водород

0342

0,000111

0,000260


 

 

 

    1. . Расчет выбросов при механической обработке металлов

 

Исходные данные:

             

Вид материала

Тип

Количество в ед. Ncт

Часов работы в день Т

СОЖ

Мощность кВт

Кол-во. Выделения пыли mi*0,001 г/сек

Сталь

токарный

2

3

масло

15

0,0063

фрезерный

1

4

масло

15

0,0042

сверлильный

2

4

нет

15

0,002

               

Фр.в.=Nст*Т

Фр.в.=

18

ч/день

ƞ=

80

%

 

Человека

3

           

Станка в работе

3

           

Т - дней работы в год

250

Т=

750

ч/год

     
   

Ф=

1000

ч/год

     
   

С=

1000

ч/год

     

 

 

 

Валовый выброс:

где:

ηсож=80%(токарный станок);

Kэмо – эффективность местного отсоса, Кэмо=1;

mi – удельное выделение i-го компонента.

Т-дней работы в год.

 

 

 

общ.

 

 

 

 

η – эффективность очистки, η=80%

 

 

 

Максимальный выброс:

где:

ηсож=80%(станок, кроме сверлильного);

Kэмо – эффективность местного отсоса, Кэмо=1;

η – эффективность очистки, η=80%

ki – удельное выделение i-го компонента.

 

 

 

 

 

 

где:

Ксож(масло)=5,6*10-5

N=15 КВт

В работе 3 станка    0,00084·3=0,00252 г/сек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

Наименование участка, источника выделения,

№ источника

выбросов

Наименование выбрасываемого загрязняющего вещества

Код загрязняющего вещества

Максимально-разовый выброс, г/сек

Валовый выброс,

т/год

Валовое выделение

т/год

1

2

3

4

5

6

Механический участок

Оксид железа

0123

0,001052

0,004844

0,02422

Аэрозоль масла

2735

0,00252

0,00756

0,00756


 

 

    1. Расчет выбросов при окрасочных работах

 

Исходные данные.

         

Тип ЛКМ

Способ окраски

Расход ЛКМ кг/год

Режим работы ч/день

МЛ-152

Пневматический

500

3

ПФ-115

550

Р-4

200

Уайспирит

200

Выделение З.В. при нанесении ЛКМ

Пневматический способ

Потеря аэрозоля в %

Пары растворителя в %

При нанес. Доля раств. Выдел.при окр. В %

При сушке для раств.выделяет. В %

0,3

25

75

Содержание летучих компонентов в ЛКМ в составе ЛМ %

Наименование З.В.

Эмали

Растворители

МЛ-152 в %

ПФ-115 в %

Р-4 в %

Уайт спирит в %

0,52

0,45

1

1

Бутанол

0,2085

     

Изабутанол

0,0959

     

Бутил ацетат

   

0,12

 

Уайт спирит

0,13

0,5

1

 

Сольвент

0,1407

     

Ксилол

0,3976

0,5

   

Толуол

   

0,62

 

Бензин

0,273

     

Ацетон

   

0,26

 

 

 

Вmax=2 кг/час

 

Валовый выброс:

где:

В- расход, кг/час;

φл –доля летучей части, %;

φi – доля i-го компонента в летучей части, %;

ηi – эффективность очистки i-го компонента, %.

 

МЛ-152

 

 

ПФ-115

 

Р-4

 

 

Уайт спирит

 

 

 

где:

В - расход, кг/час;

φс – доля сухого остатка, %;

ηаэр – доля потери аэрозоля, %.

 

МЛ-152

ПФ-115

 

Максимальный выброс:

где:

Вmax- максимальный расход, кг/час;

φл –доля летучей части, %;

φi – доля i-го компонента в летучей части, %;

ηi – эффективность очистки i-го компонента, %.

 

Вmax

эмаль

Вмл-152

1,5

3:01

   

Вуайт

0,6

Вmax

раств.

Впф-115

1,5

4:01

   

ВР-4

0,5


 

 

 

МЛ-152

 

ПФ-115

Р-4

 

Уайт спирит

МЛ-152

ПФ-152

Для Р-4, и Уайт спирита -аэрозоль не действует.

   

Таблица 4

 

Наименование участка, источника выделения,

№ источника

выбросов

Наименование выбрасываемого загрязняющего вещества

Код загрязняющего вещества

Максимально-разовый выброс, г/сек

Валовый выброс,

т/год

1

2

3

4

5

Окрасочный участок

Бутанол

1042

0,045175

0,05421

Изобутанол

0412

0,0207783

0,024934

Бутилацетат

1210

0,0166667

0,024

Уайт-спирит

2752

0,2604167

0,35755

Сольвент

2750

0,03185

0,03822

Ксилол

0616

0,09375

0,227126

Толуол

0621

0,0861111

0,124

Бензин

2704

0,05915

0,07098

Ацетон

1401

0,0361111

0,052

Аэрозоль краски

2902

0,06875

0,16275


 

 

4.4. Расчет выбросов ЗВ при сжигании топлива в котлоагрегатах котельных.

 

Расчет выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу при сжигании топлива производится согласно утвержденным Минприроды РФ методическим документам [16-19].

Тип котлоагрегата Е-1/9 ,

Количество котлов-2 шт.,

Вид топлива-уголь каменный, ГР

Степень очистки-80%,

Расход топлива – 1200т/час,

Qн-6045 Ккал/кг или 25,31 МДж/кг,

Зольность-14,3%

Содержание серы-0,5%

Т-время работы 5760 час.

КПД – 0,70%

Т-температура 2500 С

S0-площадь колосниковой решетки -1,32м2

П-производительность 1 т/час или 0,64 Гкал/час.

 

  1. Количество выбрасываемой сажи рассчитывается по формулам (г/сек, т/год):

где:

В – расход топлива, т/год;

Вмах - максимальный расход топлива, г/с (кг/час/3,6);

qун4 – потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, связанные с уносом, %; qун4 = 1;

Qн – низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

η - доля твердых частиц, улавливаемых а золоуловителях, η= 0,84;

32,68 – теплота сгорания углерода, МДж/кг.

 

 

 

  1. Количество выбрасываемой золы рассчитывается по формулам (г/сек, т/год):

где В – расход топлива, т/год;

      αун – доля золы, уносимой газами из котла, αун = 0,2;

      А – зольность  топлива на рабочую массу, А=12,4%;

      η - доля твердых  частиц, улавливаемых в золоуловителях, η = 0;

 

 

  1. Количество выбрасываемых оксидов углерода рассчитывается по формулам:

где q3 – потери тепла от химической неполноты сгорания топлива, q3 =2%;

      q4 – потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, q4 =7%;

      R – коэффициент учитывающий долю потери тепла вследствие   химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в  продуктах сгорания оксида углерода, R=1

Ручная загрузка.

 

 

 

 

 

  1. Количество выбрасываемых оксидов серы рассчитывается по формулам:

 

 

 

где S – сернистость топлива (содержание серы),S=0,5 %;

      η1 – доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле; 0,1;

      η2 – доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе,0.

 

 

  1. Суммарное количество оксидов азота NOx, в пересчете на NO2 , выбрасываемых в атмосферу рассчитывается по формулам:

 

 

где  КNO2 – удельный выброс оксидов азота при слоевом сжигании топлива, г/МДж;

КNO2 рассчитывается по формуле:

 

где αТ – коэффициент избытка воздуха в топке, αТ = 2,5 для твердого топлива;

      R6 – гранулометрическая характеристика топлива, R6=40% для угля;

      qs – тепловое напряжение зеркала горения, МВт/м2, определяется по формуле:

qs =

, МВт/м2, 

где Q- фактическая тепловая мощность котла по введенному в топку теплу, МВт;

S – площадь поверхности зеркала горения, S=1,32м2

br – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов на образование оксидов азота; при отсутствии рециркуляции br =1;

 

   

 

 

В связи с установленными раздельными ПДК для оксида и диоксида азота учитывают трансформацию оксидов азота в атмосферном воздухе. При этом суммарные выбросы оксидов азота разделяются на составляющие:

 

MNO2 = 0.8 M=0,80*0,50839=0,4067 г/сек

MNO = 0.13 M=0,13*0,50839=0,06609 г/сек

GNO2  = 0.8 G= 0,8*6,8640= 5,4912 г/сек

GNO = 0.13 G= 0,13*6,8640=0,89232г/сек

 

  1. Расчет выброса бенз(а)пирена

Вначале рассчитывается концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах.

Концентрацию бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов малой мощности при сжигании твердого топлива рассчитывают по формуле:

 

Сбп =

, мг/нм3,

где А – коэффициент, характеризующий тип колосниковой решетки и вид топлива, для твердого топлива А=2,5;

tн - температура  насыщения  при  выходе из котла; tн = 250оС

R – коэффициент характеризующий температурный уровень экранов,

для Тн > 150 0С, R = 350

Кд – коэффициент, учитывающий относительную нагрузку котла;

Кд =

 

где

Дн – номинальная нагрузка котла;

Дф – фактическая нагрузка котла.

Инвентаризация источников выбросов в атмосферу ООО «Разрез Таёжный»