Пример выполнения раздела «Экология» для проектируемого (реконструируемого) предприятия мясной промышленности.
Введение.
Охрана окружающей природной среды является одной из важнейших задач государства в соответствии с Конституцией Российской Федерации (статьи 58, 59 и др.).
Основополагающее значение для природоохранной деятельности в нашей стране имеет Закон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002г № 7-ФЗ.
Важнейшим элементом по изменению экологической обстановки в стране является коренное улучшение экологического образования студентов всех специальностей. Для студентов-дипломников в дипломные проекты (работы) вводится обязательный раздел, посвященный оценке разрабатываемой темы с точки зрения охраны окружающей среды.
Рекомендации к оформлению раздела «Экология» в пояснительной записке дипломного проекта (дипломной работы).
Раздел «Экология» в пояснительной записке должен занимать для дипломного проекта 8-12 страниц машинописного текста, для дипломной работы – до 10 страниц.
Вопросы охраны окружающей среды органически связаны с решением любой инженерно-технической задачи, поэтому во всех дипломных проектах (работах) они должны найти своё правильное решение. Мероприятия по охране окружающей среды основываются на системе законодательных актов, и включают в себя социально-экономические, санитарно-гигиенические, технические и организационные аспекты.
При выполнении дипломного проекта (работы) студент должен представить взаимосвязь проектируемого производства и окружающей среды, выявить источники загрязнения окружающей среды и наметить мероприятия по защите (снижению влияния) проектируемого производства на природные среды.
С целью исключения рассуждений и расчетов абстрактного характера в методических указаниях приведено примерное содержание раздела «Экология» для проектируемых мясоперерабатывающего и молочного предприятий.
Приведены содержание и вариант примерного раздела «Экология» применительно к выполняемой научной дипломной работе.
Цель и содержание выполняемой работы.
Раздел «Экология» в дипломных проектах и дипломных работах выполняется с целью показать умение студентов правильно оценивать влияние проектируемых (реконструируемых) предприятий и выполняемых научных работ на окружающую природную среду с целью предотвращения негативного воздействия выбросов в атмосферу, сточных вод и образующихся отходов производства и потребления на природные среды.
Структура и содержание раздела «Экология» излагается в следующей последовательности.
1. Введение.
2. Общие сведения о предприятии (научно-исследовательской лаборатории).
3. Защита воздушного бассейна.
Анализ технологических процессов и применяемого оборудования и выявление источников загрязнения атмосферы.
Инвентаризация выбросов (для одного отдельного цеха или участка).
Определение ожидаемой концентрации в приземном слое атмосферы (расчет рассеивания выбросов).
Нормирование выбросов.
Мероприятия по защите воздушного бассейна.
4. Защита водоемов от загрязнения сточными водами.
Расчет водопотребления и водоотведения, состав сточных вод.
Выбор схемы очистки и технологическая схема очистки сточных вод.
5. Отходы производства и потребления.
Перечень образующихся отходов производства и потребления.
Классификация отходов производства и потребления для цеха (участка).
Выбор мест (площадок) для временного размещения отходов на территории предприятия.
6. Выводы.
7. Список литературы.
В введении указываются на значимость мероприятий по охране окружающей среды для народного хозяйства страны, для пищевых отраслей промышленности, для мясной (молочной) отрасли и цель выполнения раздела «Экология» для конкретного дипломного проекта (дипломной работы).
В части 2 «Общие сведения о предприятии (научно-исследовательской лабаратории)» указывается:
- место расположение предприятия,
- сырьевая база и мощность предприятия по сырью, ассортимент выпускаемой продукции,
- климатические характеристики места расположения предприятия (роза ветров),
- классификация предприятия по СН245-71 (для реконструируемых предприятий) и по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 для проектируемых предприятий и соответствующий размер нормативной санитарно-защитной зоны (CЗЗ).
В части 3«Защита воздушного бассейна» в п.3.1. проводится анализ технологической структуры производства и применяемого оборудования в соответствии с генпланом предприятия.
В пункте 3.2. проводится определение состава выбросов в атмосферу загрязняющих веществ и расчет их количества (массовых выбросов) - инвентаризация выбросов. Для этого приводятся данные о применяемом оборудовании: тип (марка), производительность, сменное и годовое количество рабочих часов. Расчет массовых выбросов проводится по удельным показателям выбросов. Инвентаризация выбросов проводится только для одного цеха (участка) проектируемого или реконструируемого производства.
В пункте 3.3 проводится оценка влияния выбросов на воздушный бассейн (рассеивание выбросов) для веществ, приведенных в п.3.2. Часть исходных данных берется из строительной части дипломного проекта.
В пункте 3.4. проводится расчет предельно допустимых выбросов (нормирование выбросов) для веществ, приведенных в п.3.2.
Мероприятия по защите воздушного бассейна (п.3.5) включают в себя снижение выбросов в атмосферу до допустимых значений (ПДВ) в случае, если выбросы влияют на воздушный бассейн. Здесь указывается нормативный размер СЗЗ.
В части 4«Защита водоемов от загрязнения сточными водами» вначале определяется источник водопотребления (городской водопровод, артскважина и т.п.) и место сброса сточных вод (в городские очистныые сооружения или в водоем). Далее проводится расчет водопотребления и водоотведения, определение количества отводимых сточных вод по группам и указывается состав сточных вод (п 4.1.).
Выбор схемы очистки (полная или неполная схемы) зависит от места сброса очищенных сточных вод. Технологическая схема очистки должна соответствовать выбранной схеме очистки (п.4.2.).
В разделе 5«Отходы производства и потребления» приводится перечень (наименование) всех отходов производства. Наименования отходов должны соответствовать Федеральному классификационному каталогу отходов ФККО (п. 5.1).
В п. 5.2 указываются коды и классы опасности отходов в соответствии с ФККО только для одного цеха (участка).
В п. 5.3 описываются площадки для временного размещения и накопления отходов, перечисленных в п. 5.2.
В выводах (п.6)подводится итог выполненного раздела «Экология» - оценка экологической безопасности проектируемого (реконструируемого) предприятия.
В списке литературы (п.7) приводится вся использованная при выполнении раздела «Экология» литература. Список использованной литературы приводится в пояснительной записке в общем списке литературы.
Пример выполнения раздела «Экология» для проектируемого (реконструируемого) предприятия мясной промышленности.
Введение (см. раздел 2).
Общие сведения о предприятии.
Реконструируемый мясоперерабатывающий завод (МПЗ), расположен по адресу….
МПЗ пущен в эксплуатацию в 1964 году и до 1990 года был цехом мясокомбината, расположенного на другой территории.
В настоящее время цех является самостоятельным предприятием с перспективой значительного расширения производства.
МПЗ размещен на окраине населенного пункта. Производство располагается в одном из 2-х этажных корпусов. Административный корпус расположен отдельно от производства.
Водоснабжение предприятия осуществляется от поселкового водопровода, снабжение электроэнергией – централизованное, теплоснабжение от собственной котельной.
Производительность предприятия – 25т/смену (по сырью). Режим работы по основным цехам – преимущественно 2-х сменный. Количество рабочих дней за год – 350.
В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» МПЗ относится к предприятиям 3 класса опасности с размером санитарно - защитной зоны CЗЗ в 300м (Л4 - п.4.1.8
п.п. III.11)
Собственного автотранспорта предприятие не имеет.
Защита воздушного бассейна.
Анализ технологической структуры производства и выявление источников загрязнения атмосферы. Источники загрязнения атмосферы на реконструируемом мясоперерабатывающем заводе являются цехи (участки) основного и вспомогательного производств.
В котельной установлены два котла Е 1/9 (один – резервный), работающие на природном газе. Выбрасываемые вещества – углерода оксид и азота диоксид.
В термическом отделении установлены дымогенераторы Д9-ФДГ, выбрасываемые вещества – углерода оксид, серы диоксид, азота диоксид, твердые вещества, аммиак, фенол, пропаналь.
Из ремонтно-механического участка в атмосферу поступают - пыль абразивная, пыль металлическая, железа оксид, марганец и его соединения.
В холодильно-компрессорном цехе используют хладоагент -аммиак.
Инвентаризация выбросов. В реконструированном термическом отделении колбасного цеха установлены тупиковые термокамеры с дымогенераторами Д9-ФДГ (3шт.). По технологической карте одновременно могут работать 2 дымогенератора.
Режим работы термокамер в режиме копчения (по технологической карте) – 4 часа за смену. Годовое количество рабочих часов – Т = 2400час/год.
Расчет массовых выбросов (инвентаризацию выбросов) проводим по удельным показателям выбросов [Л2] по каждому загрязняющему веществу по формуле:
Мс = g [мг/сек] * n * 10-3 [гр/мг],
где: Мс – массовый секундный выброс, г/сек,
g – удельный показатель выбросов, мг/сек,
n – количество одновременно работающих дымогенераторов.
Массовый годовой (валовый) выброс.
Мг =Мс [гр/сек] * Т [час/год] *3600 [сек/час]*10-6[т/гр],
Выбросы составляют:
- по углерода оксиду Мс= 16*10-3 гр/с, Мг= 0,138 т/год
- по азота диоксиду Мс= 2*10-3 гр/с, Мг= 0,017 т/год
- по серы диоксиду Мс= 0,6*10-3 гр/с, Мг= 0,05 т/год
- по твердым веществам Мс= 4*10-3 гр/с, Мг= 0,034 т/год
- по аммиаку Мс= 0,2*10-3 гр/с, Мг= 0,02 т/год
- по фенолу Мс= 5,4*10-3 гр/с, Мг= 0,047 т/год
- по пропаналю Мс= 4*10-3 гр/с, Мг= 0,034 т/год
Санитарно-гигиеническая характеристика выбрасываемых веществ представлена в таблице
| Наименование вещества | код | ПДК р.з. мг/м3 | ПДКм.р. мг/м3 | ПДКс.с мг/м3 | Класс опас- ности |
| Углерода оксид | 5,0 | 0,05 | |||
| Азота диоксид | 0,2 | 0,04 | |||
| Серы диоксид | 10,0 | 0,5 | 3,0 | ||
| Твердые вещества | 2,0 | 0,5 | 0,05 | ||
| Аммиак | 0,2 | 0,04 | |||
| Фенол | 0,3 | 0,01 | 0,003 | ||
| Пропаналь | 5,0 | 0,01 | 0,01 |
Расчет рассеивания выбросов проводится с целью определения влияния выбрасываемых веществ на атмосферный воздух по зависимости:
Смакс = (Мс * А * F * n * k) / Н 4/3 [мг/ м3]
где: Мс – массовый секундный выброс, г/сек,
А – территориальный коэффициент (А=140),
F -коэффициент оседания загрязнения веществ
(F=1-для газопарообразных веществ; F=3 - для твердых веществ и аэрозолей),
n, k – расчетные коэффициенты (задача №2 Л2, n=2,6 ; k=0,05),
H – высота источника загрязнения (трубы) над уровнем грунта (данные берутся из строительных чертежей; H=10)
Наибольшие (максимальные) ожидаемые концентрации равны:
-по углерода оксиду
Смакс= 16*10-3 * (140*1*2,6*0,05 / 21,6)=0,013 мг/ м3
- по азота диоксиду Смакс= 0,002мг/ м3
- по серы диоксиду Смакс= 0,0005мг/ м3
- по твердым веществам Смакс= 0,01мг/ м3
- по аммиаку Смакс= 0,0002мг/ м3
- по фенолу Смакс= 0,0045мг/ м3
- по пропазалю Смакс= 0,003мг/ м3
Так как по всем выбрасываемым веществам концентрация в приземном слое атмосферы меньше соответствующих им предельно-
допустимых концентраций (Смакс<ПДКм.р.), то по всем перечисленным веществам отсутствует влияние этих веществ на воздушный бассейн.
Нормирование выбросов состоит в расчете предельно допустимых выбросов ПДВ для каждого вещества отдельно по формуле:
ПДВ = ПДКм.р.* Н 4/3 / А * F * n * k [г/с],
где все обозначения и исходные данные соответствуют задаче по рассеиванию выбросов в атмосфере.
Расчетные предельно допустимые выбросы ПДВ составят:
- для углерода оксида ПДВ = 6,57 г/с
- для азота диоксида ПДВ = 0,26г/с
- для серы диоксида ПДВ = 0,66 г/с
- для твердых веществ ПДВ = 0,66 г/с
- для аммиака ПДВ = 0,26 г/с
- для фенола ПДВ = 0,013 г/с
- для пропазаля ПДВ = 0,013г/с
Так как фактически выбросы Мс [г/с] по всем выбрасываемым веществам меньше расчетных предельно- допустимых выбросов ПДВ, то по всем веществам отсутствует их влияние на воздушный бассейн.*[1]
Мероприятия по защите воздушного бассейна для реконструированного термического отделения колбасного цеха проводить нецелесообразно, так как расчет рассеивания выбросов (нормирование выбросов) показал, что влияние выбросов на воздушный бассейн отсутствует.
Размер санитарно-защитной зоны на МПЗ соблюдается.
Защита водоемов от загрязнения сточными водами.
Водоснабжение предприятия осуществляется от поселкового водопровода. Количество потребляемой воды (водопотребление) составляет [см. задачу №5 Л2]
Qn = qn * M * к = 715 м3 / за смену,
где qn – 14,3 м3/т (удельный норматив водопотребления),
M – 25 т/см (мощность предприятия по сырью),
к – 2,0 (коэффициент неравномерности водопотребления).
Количество образующих сточных вод (водоотведение) составляет
Qотв = qотв * M * к = 600 м3 за смену , где
qотв = 12 м3/т (удельный норматив водоотведения).
Сточные воды мясоперерабатывающего завода разделены на группы:
- условно-чистые (20%) равны - 120 м3
- зажиренные (45%) составляют - 270 м3
- загрязненные незажиренные (35%) равны - 210 м3
Условно-чистые сточные воды в объеме 120 м3 используются в водооборотном снабжении.
Таким образом количество (объем) очищаемых сточных вод (производительность очистных сооружений) составит
Qотв = 480 м3 /см = 168000 м3 / год.
В связи с тем, что поселковые очистные сооружения загружены и не могут принять на очистку сточные воды данного производства, то выбираем полную схему очистки.
Усредненный состав сточных вод мясоперерабатывающего завода следующий (см. табл. 19 Л1):
- содержание взвешанных веществ =1500 мг/л
- содержание жиров =1150 мг/л
- БПК5 =700мг/л
- кислотность рН =7,2
- температура – 250С
Технологическая схема очистки сточных вод позволяет после полной очистки и дезинфекции очищенную воду сбрасывать непосредственно в водоем
1 - подача сточных вод;
2 - решетка;
3 - дробилка;
4 - песколоска-жироловка;
5 - песковые площадки;
6 - биофильтр;
7 - хлораторная;
8 - контактный резервуар;
9 - отвод очищенных сточных вод;
10 - водоем;
11 - иловые площадки;
Расчет технико-экономических показателей, характеризующих работу очистных сооружений:
1) производительность установки
Qоч = 168000 м3 / год
2) эффективность работы определяется по степени очистки:
Е = [(Свх – Свых)/Свх] * 100%
Требуемая эффективность работы составляет:
- по взвешенным веществам Е= (1500-20)/1500 *100% = 98%
- по жирам Е= (1150-10)/1150 * 100% = 99%
- по БПК5 E= (700-6)/700 * 100% = 99%
Отходы производства и потребления.
В реконструируемом участке термической обработки колбасного цеха образуются следующие отходы, перечисленные в таблице. Здесь также приведены коды отходов и классы опасности в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов (ФККО).
| Наименование отхода | Код ФККО | Производство (наименование) | Класс опас- ности |
| Мусор от бытовых помещений организаций несортированный (исключая крупногабаритный) | 912 004 00 01 00 4 | Уборка помещений | |
| Ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки обработанные и брак | 353 301 00 13 01 1 | Освещение | |
| Отходы полиэтилена в виде пленки | 571 029 02 01 99 5 | Отходы упаковочного материала | |
| Электрические лампы накаливания отпработанные и брак | 923 101 00 01 99 5 | Освещение | |
| Обрезки и обрывки тканей смешанных | 581 011 08 01 99 5 | Изношенная спецодежда | |
| Пластмассовая незагрязненная тара, потерявшая потребительские свойства | 571 018 00 13 00 5 | Отходы упаковочной тары | |
| Обтирочный материал, загрязненный маслами (содержание масел менее 15%) | 549 027 01 01 03 4 | Обслуживание оборудования | |
| Отходы бумаги и картона незагрязненные | 187 199 01 01 00 5 | Отходы упаковки |
Выбор площадок для временного накопления отходов. Для сбора и временного накопления отработанных люминесцентных ламп площадка располагается в изолированном помещении (установлен специальный металлический контейнер) – площадка №1.
Для сбора и временного накопления отходов полиэтиленовой тары и упаковки, картонной упаковки установлены два отдельных контейнера (сбор производится со всего предприятия) – площадка №2.
Для сбора и хранения остальных отходов 4 и 5 классов опасности (ТБО, мусор от уборки помещений и т.п.) установлены два металлических контейнера с крышками. Контейнеры установлены под навесом на площадке, покрытой асфальтом – площадка №3.
Выводы
В разделе «Экология» проведен анализ влияния реконструируемого производства на окружающую природную среду:
- проведена оценка влияния термического отделения на воздушный бассейн;
- проведен выбор очистных сооружений по очистке сточных вод при сбросе их в водоем;
- определено наименование и класс опасности отходов производства и потребления для термического отделения колбасного цеха.
Проведенные расчеты и анализ показали возможность эксплуатация реконструируемого производства без ущерба для окружающей природной среды.