МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(государственный технический университет)

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: “Технология защиты окружающей среды”

ТЕМА: «ВЫБОР СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ»

Выполнила Аношкина Г.М.

Группа: 05-412

Проверил

преподаватель Кудрявцева Н.С.

Москва 2005 г.

Содержание

Задание…………………………………………………………………………….3

1. Определение отрицательного воздействия кузнечно-прессового и

прокатного цехов на окружающую среду ……………………………………...4

1.1. Состав и количественные характеристики загрязняющих веществ

в отходящих газах………………………………………………………………...4

1.2. Состав и количественные характеристики загрязняющих веществ

в сточных водах………………………………………………….………………..6

1.3. Состав и количественные характеристики твердых отходов………….….6

1.4. Энергетические загрязнения………………………………………………...6

1.5. Схема основного взаимодействия кузнечно-прессового и прокатного

цехов с окружающей средой……………………………………………………..7

2. Средства защиты окружающей среды от загрязнений кузнечно-прессового

и прокатного цехов………………………………………………………………..8

2.1. Очистка отходящих газов от загрязняющих веществ……………………...8

2.1.1. Очистка отходящих газов от пыли более и менее 10 мкм……………….8

2.1.2. Очистка отходящих газов от пыли 0,5-1 мкм…………………………..10

2.1.3. Очистка отходящих газов от пыли 1-10мкм и NО……………………..11

2.1.4. Очистка отходящих газов от SO₂………………………………………..15

2.1.5. Очистка отходящих газов от СО…………………………………………19

2.1.6. Очистка отходящих газов от H₂SO₄……………………………………..20

2.1.7. Рекуперация ловленной пыли……………………………………………21

2.2. Очистка сточных вод от загрязняющих веществ…………………………22

2.2.1. Очистка сточных вод отстаиванием……………………………………..22

2.2.2. Очистка сточных вод в гидроциклонах………………………………….23

2.2.3. Очистка сточных вод методом коагуляции……………………………..25

2.2.4. Утилизация шлама………………………………………………………..27

2.2.5. Утилизация масла…………………………………………………………27

2.3. Переработка и утилизация твердых отходов……………………………..28

2.3.1. Переработка пыли, шлака, окалины, золы, шлама, флюсов…………...28

2.3.2. Переработка древесных отходов…………………………………………29

2.3.3. Переработка пластмасс…………………………………………………...31

2.3.4. Переработка бумаги, картона, мусора…………………………………...32

2.4. Средства защиты от энергетических загрязнений………………………..34

2.4.1. Борьба с шумом…………………………………………………………...34

2.4.2. Борьба с вибрацией…………………………………………………….…38

2.4.3. Борьба с ЭМП……………………………………………………………..39

2.4.4. Борьба с тепловым загрязнением……………………………..…………40

2.5. Малоотходные и безотходные производства……………………………..45

Заключение………………………………………………………………………48

Список литературы……………………………………………………………..49

задание

1. Определение отрицательного воздействия кузнечно-прессового и прокатного цехов на окружающую среду

1.1. Состав и количественные характеристики загрязняющих веществ в отходящих газах

Основными загрязнителями являются:

1. Пыль при прокатке в результате измельчения окалины валками и при условии применения огневой зачистки поверхности заготовки в размере 2000 г на одну тонну товарного проката, при этом 20% пыли имеет размер частиц менее 10 мкм.

Цехи производят 24 тонны в сутки товарного проката с огневой зачисткой поверхности заготовки. Рабочий день длится 8 часов. Общеобменная вентиляция составляет 60 м³/час на 1 человека, в цехе работает 20 человек.

Расчет загрязнения ведется по формуле:

с = а / V ,

где с – концентрация выброса в мг/м³,

а – выброс в мг/час,

V – вентиляция в м³/час.

а = (2000 г/т * 24 т/сутки) / 8 часов = 6000 г/час = 6 * 10⁶ мг/час

V = 60 * 20 = 1200 м³/час

с = (6 * 10⁶ мг/час) / 1200 м³/час = 5000 мг/м³

При этом: 1000 мг/м³ имеют размер частиц менее 10 мкм,

4000 мг/м³ имеют размер частиц более 10 мкм.

2. Мелкодисперсная пыль в результате процесса сгорания поверхностного слоя металла в количестве 15 мг/м³.

При этом: 3 мг/м³ имеют размер частиц более 1 мкм,

9 мг/м³ имеют размер частиц 0,5 - 1 мкм,

3 мг/м³ имеют размер частиц менее 0,5 мкм.

3. Серная кислота H₂SO₄ в результате травления для удаления окалины с поверхности горячекатаной полосы в количестве 2,7 * 10³ мг/м³.

4. Оксид азота NO при нагреве металла в пламенных печах в размере 6,24 кг на 1 тыс.м³ сжигаемого топлива.

В качестве топлива используется природный газ с расходом 60 * 10³ м³ на 1 т металла. Отсос воздуха производится местной вентиляцией 30 * 10³ м³/час.

а = (6,24 кг/тыс.м³ * 60 тыс.м³/т * 24 т/сутки) / 8 часов = 1123,2 кг/час = 1123,2 * 10⁶ мг/час

V = 30 * 10³ м³/час

с = (1123,2 * 10⁶ мг/час) / 30 * 10³ м³/час = 37,44 * 10³ мг/м³

5. Пыль при нагреве металла в пламенных печах в размере 2,4 * 10^-3 кг на 1 тыс.м³ сжигаемого топлива. Размер частиц 1-10 мкм.

а = (2,4 * 10^-3 кг/тыс.м³ * 60 тыс.м³/т * 24 т/сутки) / 8 часов = 432 * 10^-3 кг/час = 432 * 10³ мг/час

V = 30 * 10³ м³/час

с = (432 * 10³ мг/час) / 30 * 10³ м³/час = 14,4 мг/м³

6. Оксид углерода CO от пролетов с молотами в размере 7 кг на 1 т топлива, от пролетов с прессами и ковочными машинами - 3 кг на 1 т топлива. Общие выбросы составляют 10 кг на 1 т топлива.

Плотность природного газа составляет 0,67 кг/м³. Масса расходуемого топлива будет составлять ((60 * 10³ м³ /т * 24 т/сутки) / 8 часов) * 0,67 кг/м³ = 120,6 * 10³ кг/час = 120,6 т/час.

а = 10 кг/т * 120,6 т/час = 1206 кг/час = 1206 * 10⁶ мг/час

V = 1200 м³/час

с = (1206 * 10⁶ мг/час) / 1200 м³/час = 1005 * 10³ мг/м³

7. Диоксид серы SO₂ от пролетов с молотами в размере 5,2 кг на 1 т топлива, от пролетов с прессами и ковочными машинами – 2,2 кг на 1 т топлива. Обие выбросы составляют 7,4 кг на 1 т топлива.

а = 7,4 кг/т * 120,6 т/час = 892,44 кг/час = 892,44 * 10⁶ мг/час

V = 1200 м³/час

с = (892,44 * 10⁶ мг/час) / 1200 м³/час = 743,7 * 10³ мг/м³

Данные сводим в таблицу 1.1., где сравниваем концентрации загрязняющих веществ в отходящих газах с нормативами ПДК атмосферного воздуха населенных мест.

1.1. Загрязняющие вещества в отходящих газах

1.2. Состав и количественные характеристики загрязняющих веществ в сточных водах

Основными примесями сточных вод, используемых для охлаждения технологического оборудования, поковок, гидросбива металлической окалины и обработки помещения, являются частицы пыли, окалины и масла.

Загрязнители:

1. Взвешенные вещества минерального происхождения с размером частиц 0,5 мкм в количестве 0,2 кг/м³, что составляет 0,2 * 10³ мг/л.

2. Окалина с размером 1-2 мкм в количестве 8 кг/м³, что составляет 8 * 10³ мг/л. Температура 30-40 ⁰С.

3. Масла в размере 15 кг/м³, что составляет 15 * 10³ мг/л.

Сводим данные по сточным водам в таблицу 1.2. и сравниваем с нормативами ПДК в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения.

1.2. Загрязняющие вещества в сточных водах

1.3. Состав и количественные характеристики твердых отходов

Обычно твердые отходы кузнечно-прессового и прокатного цехов составляю, т/год:

Шлак, окалина, зола……………………………..13333

Шламы, флюсы………………………………….…..60

Древесные отходы………………………………….150

Пластмассы…………………………………………..78

Бумага, картон……………………………………….1,2

Мусор……………………………………………….2000

1.4. Энергетические загрязнения

Кузнечно-прессовые цехи характеризуются значительным выделением теплоты, передаваемой излучением и конвекцией. Интенсивность теплового потока у нагревательных печей, прессов и молотов составляет 1,4 – 2,1 кВт/м² , у мест складирования заготовок, пультов управления и кабин крановщиков 1 – 1,95 кВт/м² , у мест складирования изделий после ковки 0,5 – 1 кВт/м² ; на рабочих местах при нагреве металла на высокочастотных установках 0,24 – 0,3 кВт/м² , выделение теплоты от электропечей – до 2,2 МДж*ч на 1 кВт мощности печи.

Кузнечно-прессовые цехи характеризуются повышенным шумом и вибрациями. Амплитуда колебаний шабота молота достигает 7-8 мм, фундамента молота 0,56-0,08 мм, жесткого фундамента молота – до 1,2 мм.

Общее время воздействия вибрации зависит от числа ударов, наносимых в смену. Число ударов пневматических молотов в минуту составляет 95-210, бесшаботных молотов 6-10. Штамповочные молоты наносят 3000-5500 ударов в смену.

Между двумя последовательными ударами данного молота могут быть по крайней мере пять ударов соседних молотов. Молот обычной конструкции с соотношением соударяющихся масс, равным 25, установленный на дубовую подушку, имеет собственную частоту колебаний 14-17 Гц. Продолжительность непосредственно удара находится в интервале 0,0008-0,01 с.

1.5. Схема основного взаимодействия кузнечно-прессового и прокатного цехов с окружающей средой

2. Средства защиты окружающей среды от загрязнений кузнечно-прессового и прокатного цехов

2.1. Очистка отходящих газов от загрязняющих веществ

2.1.1. Очистка отходящих газов от пыли, выделяющейся при прокатке в результате измельчения окалины валками.

Очистку отходящих газов от пыли с размером частиц d_ч более 10 мкм и менее 10 мкм проводим на тканевых рукавных фильтрах с фильтрующим элементом из нитроновой ткани (до 120-130⁰С).