Күкірт оксиді
Кіріспе
Қазіргі кезеңде атмосфераның ластануының негізгі себептерінің бірі — өндірістік цехтарда пайда болатын қалдықтардың ауаға шығарылуы. Мұндай әсерлердің салдарынан озон қабатының жұқаруы және қышқыл жаңбыр сияқты экологиялық құбылыстар күшейеді. Сондықтан өнеркәсіп орындарында қалдықтардың ауаға шығарылуын қатаң реттеу және бақылау — маңызды міндет.
Бұл жұмыстың мақсаты — кәсіпорындағы ең зиянды цехтерді анықтап, олардың табиғатқа әсерін мүмкіндігінше төмендетуге бағытталған есептеулер жүргізу.
Есептеу-графикалық жұмысқа тапсырма
- Кәсіпорындағы валдық шығарылымды анықтау.
- Кәсіпорынның ККК (қауіп-қатер шығару коэффициенті) мәнін барлық цехтер бойынша есептеу.
- Нәтижелерді талдап, қорытынды жасау.
Өндірістік құрылым
Кәсіпорында механикалық, гальваникалық және балқыту цехтері, балқытып-біріктіру аймағы және гараж қарастырылған.
Жұмыс тәртібі
Қызметкерлер күніне 8 сағат, екі ауысыммен, жылына 260 күн жұмыс істейді.
Есептеуге берілген бастапқы деректер
Механикалық цех
| Станок түрі | Саны | Жұмыс уақыты (сағ/жыл) |
|---|---|---|
| Дөңгелектегістегіштер | 150 | 3400 |
| Ұштайтын | 50 | 3400 |
| Токарлық | 80 | 3400 |
Балқыту
- Электрод маркасы
- АНО-15
- Материал массасы
- 970 кг/жыл
Гальваникалық цех
- Майсыздандыру ваннасының ауданы
- 70 м²
- Электрохимиялық ванна ауданы
- 70 м²
- Жұмыс уақыты
- 3650 сағ/жыл
Гараж (жүру қашықтығы)
| Көлік түрі | Отын | Жүру (км) |
|---|---|---|
| Жүк машинасы | ДВС (жанармай) | 24000 |
| Автобус | ДВС (жанармай) | 12000 |
| Автобус | Дизель (салярка) | 15000 |
| Кәсіби жеңіл машиналар | ДВС | 34000 |
От жағатын жер (қазан)
- Табиғи отын шығыны
- 85 т/жыл
- Отын маркасы
- БЗСШ
- Ауа тазалау коэффициенті
- ЗУ 74
- KNO₂
- 0,17
Механикалық цехтегі қауіпсіздік категорияларын есептеу
Атмосфералық ауаға шығарылатын заттардың құрамы мен көлемі жұмыс уақытына байланысты жүргізілген талдау негізінде анықталады. Материалдарды механикалық өңдеу кезінде шаң, тұман, май булары, салқындатқыш сұйықтық аэрозольдері және әртүрлі газ тәрізді заттар бөлінеді. Бірлік шығын станок паркі жұмысының норма-сағатына тәуелді түрде алынады.
Есептеу формуласы
M = 3600 · q · t · N · 10-6 (т/жыл)
мұндағы: q — меншікті шығын (г/с), t — тәуліктік жұмыс уақыты (сағ), N — жылдық жұмыс күндері.
Дөңгелектегістегіштер
Диаметрі 300 мм, q = 0,155 г/с:
M = 3600 · 0,155 · 16 · 260 · 10-6 = 2,32 т/жыл
MΣ = 2,32 · 150 = 348 т/жыл
Ұштайтын станоктар
Диаметрі 100 мм, q = 0,04 г/с:
M = 3600 · 0,04 · 16 · 260 · 10-6 = 0,599 т/жыл
MΣ = 0,599 · 50 = 29,95 т/жыл
Токарлық станоктар (май/СОЖ аэрозольдері)
Маймен суытудағы май аэрозолі (2,0 — 40,0)
M = 3600 · 2 · 16 · 260 · 80 · 10-6 = 2396,16 т/жыл
M = 3600 · 40 · 16 · 260 · 80 · 10-6 = 47923,2 т/жыл
СОЖ-пен суытудағы эмульсия аэрозолі (0,063 — 1,260)
M = 3600 · 0,063 · 16 · 260 · 80 · 10-6 = 75,47 т/жыл
M = 3600 · 1,26 · 16 · 260 · 80 · 10-6 = 1509,57 т/жыл
Механикалық цехтің толық ластайтын шығарылымы:
MΣ = 348 + 29,95 + 47923,2 + 1509,57 = 49810,72 т/жыл
Балқыту цехтегі қауіпсіздік категорияларын есептеу
Металдарды кесу және балқытып біріктіру учаскелерінде зиянды заттардың шығарылымы қолданылатын материалдарға байланысты анықталады.
Есептеу формуласы
M = q · m · 10-6
мұндағы: q — меншікті шығын (г/кг), m — материал массасы (кг/жыл).
Шығарылымдар (есептік мәндер)
Пісіру аэрозолі:
M1 = 19,5 · 1000 · 10-6 = 0,0195 т/жыл
Марганец және оның оксидтері:
M2 = 0,99 · 1000 · 10-6 = 0,00099 т/жыл
Балқыту цехтің толық ластайтын шығарылымы:
MΣ = 0,0195 + 0,00099 = 0,02049 т/жыл
Гальваникалық цехтегі қауіпсіздік категорияларын есептеу
Гальваникалық өңдеу кезінде бөлінетін зиянды заттардың мөлшері ваннаның беттік ауданына берілетін меншікті көрсеткіштер арқылы анықталады.
Есептеу теңдеуі
M = 10-6 · q · T · F · Kз · Kу
мұндағы: F — ванна айнасының ауданы (м²), Kу — ваннаны жабу коэффициенті, Kз — ваннаны жүктеу коэффициенті.
| Процесс | Зат | q, г/(сағ·м²) | M, т/жыл |
|---|---|---|---|
| Майсыздандыру (орг. еріткіш) | Жанармай | 4530 | 578,71 |
| Майсыздандыру (орг. еріткіш) | Керосин | 1560 | 199,29 |
| Майсыздандыру (орг. еріткіш) | Уайт-спирит | 5800 | 740,95 |
| Майсыздандыру (орг. еріткіш) | Бензол | 2970 | 379,42 |
| Майсыздандыру (орг. еріткіш) | Трихлорэтилен | 3940 | 503,34 |
| Майсыздандыру (орг. еріткіш) | Тетрахлорэтилен | 4200 | 536,55 |
| Майсыздандыру (орг. еріткіш) | Трифтортрихлорэтан | 14910 | 1904,75 |
| Электрохимиялық | Күкірт қышқылы | 25,2 | 3,22 |
Қорытынды (гальваникалық цех)
Гальваникалық цехтің толық ластайтын шығарылымы:
MΣ = 578,71 + 199,29 + 740,95 + 379,42 + 503,34 + 536,55 + 1904,75 + 3,22 = 4846,23 т/жыл
Өндірістегі автокөліктердің шығарылымы
Автокөліктерден шығатын ластаушы заттардың массасы отын түріне және жүрілген қашықтыққа тәуелді. Әртүрлі топтағы автокөліктер үшін бірлік шығарылым мына теңдеумен есептеледі:
Есептеу теңдеуі
Mi = qi · τ · n · R · 10-6
мұндағы: qi — 1 км-ге шаққандағы шығарылым (г/км), τ — жүрілген жол (км), n — парк коэффициенті, R — техникалық жағдай коэффициенті.
Жүк машинасы (ДВС, жанармай)
MCO = 2,993 т/жыл
MCH = 0,647 т/жыл
MNO = 0,367 т/жыл
Жиыны:
MΣ = 4,007 т/жыл
Автобус (ДВС, жанармай)
MCO = 0,41 т/жыл
MCH = 175,56 т/жыл
MNO = 0,23 т/жыл
Жиыны:
MΣ = 176,2 т/жыл
Дизель автобус (салярка)
MCO = 0,52 т/жыл
MCH = 0,05 т/жыл
MNO = 0,069 т/жыл
Жиыны:
MΣ = 0,68 т/жыл
Кәсіби жеңіл машиналар
MCO = 1,141 т/жыл
MCH = 0,113 т/жыл
MNO = 0,154 т/жыл
Жиыны:
MΣ = 1,408 т/жыл
Жалпы автокөлік шығарылымы
MΣ = 4,007 + 176,2 + 0,68 + 1,408 = 182,295 т/жыл
Қазанда (30 т/сағ дейін) отын жанғанда шығарылатын зиянды заттарды есептеу
Әдістеме өндірістік және коммуналдық қазан агрегаттары, сондай-ақ тұрмыстық жылу генераторлары пайдаланатын оттықтарда қатты отын, мазут және газ жанған кезде түтінді газбен бірге атмосфераға шығарылатын зиянды заттарды есептеуге арналған.
Қатты бөлшектер (күл)
Қатты бөлшектер үшін есептеу:
Pтв = B · A · X · (1 — η)
Pтв = 85 · 40,4 · 0,0019 · (1 — 0) = 6,5246 т/жыл
Күкірт оксиді (SO₂)
PSO2 = 0,02 · B · Sr · (1 — ηSO2) · (1 — η′SO2)
PSO2 = 0,02 · 85 · 0,56 · (1 — 0,1) · (1 — 0) = 0,8568 т/жыл
Көміртек оксиді (CO)
PCO = 0,01 · B · Qir · KCO · (1 — q4/100)
PCO = 0,02686 т/жыл (қоңыр көмір)
PCO = 0,02686 т/жыл (тас көмір)
ΣM(CO) = 0,05372 т/жыл
Азот оксиді (NO₂)
PNO2 = 0,001 · B · Qir · KNO2 · (1 — β)
PNO2 = 0,001 · 85 · 16,12 · 106 · 0,17 · 10-9 · (1 — 0) = 0,000233 т/жыл
Барлық цехтердегі қауіпсіздік категорияларын есептеу
Өнеркәсіптің қауіптілік көрсеткіші (ККК) мына өрнек арқылы анықталады. Бұл көрсеткіш санитарлық-гигиеналық талаптарға дейін зиянды заттарды сұйылтуға қажетті ауа мөлшерін сипаттайды және кәсіпорынның қауіптілік класын белгілеуге мүмкіндік береді.
Негізгі формула
ККК = Σ (Mi / ПДКi)ai
мұндағы: Mi — i-заттың массасы (т/жыл), ПДКi — шекті рұқсат етілген концентрация, ai — салыстырмалы зияндылық коэффициенті.
| Цех | Зат | Шығарылым (т/жыл) | ККК (есептік) |
|---|---|---|---|
| Механикалық | Абразивтік және металдық шаң | 348 | 696 |
| Механикалық | Аэрозоль (май) | 2396,16 | 2053,48 |
| Балқыту | Пісіру аэрозолі | 0,0195 | 0,039 |
| Балқыту | Марганец және оның оксидтері | 0,00099 | 0,0495 |
| Гальваникалық | Жанармай | 578,71 | 212,68 |
| Гальваникалық | Керосин | 199,29 | 791,18 |
| Гальваникалық | Уайт-спирит | 740,95 | 107331,0982 |
| Гальваникалық | Бензол | 379,42 | 44963,104 |
| Гальваникалық | Трихлорэтилен | 503,34 | 159867,0174 |
| Гальваникалық | Тетрахлорэтилен | 536,55 | 3466029,489 |
| Гальваникалық | Трифтортрихлорэтан | 1904,75 | 17994027,14 |
| Гальваникалық | Күкірт қышқылы | 3,22 | 224,673 |
| Гараж | CO | 5,064 | 1,602 |
| Гараж | CH | 176,37 | 72,996 |
| Гараж | NOx | 0,82 | 50,731 |
| От жағатын жер | Қатты бөлшектер | 6,5246 | 13,492 |
| От жағатын жер | Күкірт оксиді | 0,8568 | 40,186 |
| От жағатын жер | Көміртек оксиді | 0,05372 | 0,027 |
| От жағатын жер | Азот оксиді | 0,000233 | 1,244 |
Жалпы ККК және класс
ККК = 696 + 2053,48 + 0,039 + 0,0495 + 212,68 + 791,18 + 107331,0982 + 44963,104 + 159867,0174 + 3466029,489 + 17994027,14 + 224,673 + 1,602 + 72,996 + 50,731 + 13,492 + 40,186 + 0,027 + 1,244 = 21669152
Кестелік жіктеу бойынша ККК > 106, демек кәсіпорын 1-қауіптілік класына жатады.
Қорытынды
Жұмыстың мақсаты — кәсіпорындағы валдық шығарылымды және механикалық, балқыту, гальваникалық цехтер бойынша қауіптілік категорияларын анықтау. Есептеу нәтижелері бойынша қауіп-қатер шығару коэффициенті (ККК) кәсіпорынның қоршаған ортаны ластауы мен қауіптілік деңгейін сипаттайтыны көрінеді.
Негізгі тұжырымдар
- Ең жоғары ластау үлесі механикалық және гальваникалық цехтерге тиесілі.
- Осы цехтер үшін технологиялық процестерді жетілдіру және зиянды шығарылымдарды төмендету шаралары бірінші кезекте қарастырылуы тиіс.
- Жалпы ККК мәні бойынша кәсіпорын 1-қауіптілік класына жатады.
Әдебиеттер тізімі
- Охрана окружающей среды: учебное пособие / под ред. С.В. Белова. — М.: ВШ, 1983.
- Экология для технических вузов: учебное пособие / под ред. В.М. Гарина. — Ростов, 2003.
- Тонкопий М.С. Экология и экономика природопользования: учебник. — Алматы, 2003.
- ОНД—86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. — М.: Госкомгидромет, 1987. — 94 с.