Состав и количественные характеристики загрязняющих веществ в твердых отходах («Технология защиты окружающей среды» курсовая)

Состав и количественные характеристики загрязняющих веществ в твердых отходах.

Твердые отходы машиностроительного предприятия цеха составляют, т/год:

Шламы, флюсы ……………………………………………………….600

Абразивы………………………………………………………………0,5-48

Древесные отходы…………………………………………………….100 – 1500

Пластмассы……………………………………………………………..780

Бумага, картон…………………………………………………………2,6-12

Мусор…………………………………………………………………..150– 20000

I Этап. Переработка древесных отходов, бумаги, картона и мусора.

Большая часть отходов отправляются на мусороперерабатывающий завод для переработки и утилизации. Возможна переработка этих отходов непосредственно на самом предприятии. На большинстве промышленных предприятий в состав промышленного мусора предприятий входят пластмассы и древесные отходы, при этом разделение его на отдельные компоненты оказывается экономически нецелесообразным. В настоящее время разработаны и внедрены в 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.

II Этап. Переработка пластмассы методом регенерации в товарный продукт

В настоящее время использование отходов потребления пластмасс является большой проблемой из-за бурного роста производства полимерных материалов. Особую остроту этой проблеме придает исключительная стойкость отходов пластмасс в естественных условиях, что приводит к существенному загрязнению окружающей среды.

Наиболее важными методами переработки пластмассовых отходов являются измельчение, экструзия, обработка прессом, растворение, химическая переработка и др. Наиболее полное представление о вышесказанных методах и последовательности их использования дает схема регенерации пластмасс из отходов потребления (Япония), приведенная ниже:

Схема регенерации пластмассовых отходов:

1 – конвейер для подачи мешков; 2 – дробилки; 3 – воздушный классификатор; 4 – магнитный сепаратор; 5 – промыватель; 6 – конвейер; 7 – центробежная сушилка; 8 – турбинная мельница; 10 – таблетирующее устройство; 11 – бункер

На переработку поступают пластмассовые отходы с примесями различных материалов, затаренные в мешки. Конвейером их направляют в дробилку. Измельченную смесь промывают и пневмотранспортом направляют в воздушный классификатор, в котором сепарируют около 3% тяжелых отходов. Затем отходы подвергают дополнительному измельчению в дробилке второй ступени и потоком воздуха транспортируют через магнитный сепаратор с целью удаления оставшихся металлов. Прошедшие такую обработку отходы вновь промывают водой с поверхностно-активными веществами и сушат в центробежной сушилке. Высушенные отходы перемешивают в турбинной мельнице для предотвращения комкования и направляют в экструдер, в котором посредством таблетирующего устройства превращают пластмассовые отходы в таблетки.

Схемы переработки производственных отходов пластмасс обычно являются более простыми из-за отсутствия необходимости их сепарации, классификации по видам, отмывки и сушки. Гранулят затем может использоваться в качестве 5-20%-ой добавки к сырью при производстве пластмассовых изделий, а также последующем изготовлении изделий широкого потребления (тара, подстилки и др.).

III Этап. Переработка шламов, флюсов методом высокотемпературной агломерации

Метод высокотемпературной агломерации используется при переработке пылей, окалины, шламов, флюсов, мелочи рудного сырья, пиритных огарков и других дисперсных железосодержащих отходов.

Агломерация – это металлическое спекание. То есть суть процесса агломерации состоит в термическом окусковании мелких материалов (пыли, шламов, окалины, флюсов, руды и др.), являющихся составными частями шихты, с целью придания им формы и свойств, необходимых для дальнейшего использования (например, для плавки). Таким образом, шламы и флюсы после обезвреживания и сушки используют в качестве добавки к агломерационной шихте.

Защита окружающей среды от энергетических загрязнений.

Наряду с опасными и вредным факторами технологические процессы, происходящие в механических цехах, характеризуются еще и наличием физических вредных факторов, таких как шума, вибраций, инфразвук.

Шум-это всякий нежелательный для человека звук. В качестве звука воспринимаются упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой и газообразной среде. Наглядным примером могут служить транспортные средства, техническое оборудование промышленных и бытовых предприятий, вентиляторные, газотурбокомпрессорные установки, станции для испытания ГТДУ и ДВС, различные аэрогазодинамические установки, электрические трансформаторы.. Без принятия соответствующих мер по снижению шума его уровни могут существенно превышать нормативные величины (на 20-50 дБ). Количественная характеристика шума зависит от числа единиц, типа и мощности оборудования. Так, шлифовальные и полировальные станки могут генерировать шум, превышающий предельно допустимый уровень. Работа камер струйной очистки приводит к образованию средне- и высокочастотного шума с уровнем звукового давления 84 – 92 дБ. Уровень звука в гальванических цехах, зависящий от одновременной работы всех видов оборудования, не должен превышать 85 дБ (по ГОСТу 12.1.001 – 83).

Для снижения шума могут быть применены соответствующие мероприятия.

1. Уменьшение уровня звукового давления источника шума L, что в условиях эксплуатации достигается заменой шумного, устаревшего оборудования, а при проектировании – выбором оборудования с лучшими шумовыми характеристиками, правильным расчетом режима его работы и т.д. Например, при выборе вентилятора необходимо стремиться к тому, чтобы его КПД был максимальным; сброс сжатого воздуха, газа или пара должен быть растянут во времени (если позволяют условия эксплуатации оборудования) и т.п.

2. Правильная ориентация источника шума или места излучения шума для снижения показателя направленности G. Излучение шума должно идти в противоположную сторону от жилых и общественных зданий. Снижение шума за счет правильной ориентации может быть определено как ∆L = G₁ – G₂ , где G₁ и G₂ – показатели направленности излучения соответственно при неправильной и правильной ориентации.

3. Размещение источников шума на возможно удаленном расстоянии от жилой застройки или, наоборот, жилой застройки от предприятия, т.е. за счет проведения комплекса архитектурно-планировочных мероприятий.

4. Использование средств звукопоглощения при выполнении акустической обработки шумных помещений, через окна которых шум излучается в атмосферу.

5. Уменьшение шума на пути его распространения от источника. Это мероприятие связано с увеличением ∆L и включает в себя:

а) использование средств звукоизоляции; использование специальных боксов и звукоизолирующих кожухов при размещении шумного оборудования; применение экранов, препятствующих распространению звука от оборудования, размещенного на территории предприятия;

б) использование средств виброизоляции и вибродемпфирования;

в) установка глушителей шума в воздуховодах, каналах и газодинамических трактах, испытательных боксов, вентиляторов, компрессоров и т.д.

6. Проведение организационно-технических мероприятий, связанных с проведением своевременного ремонта, смазки оборудования и т.п.; ограничением и полным запрещением проведения шумных работ и эксплуатацию наиболее интенсивных источников шума в ночное время.

Инфразвук. Нормирование инфразвука в окружающей среде производят по санитарным нормам СанНип 42-128-4948-89.

Снижение интенсивности инфразвука может быть достигнуто изменением режима работы устройства или его конструкции; звукоизоляцией источника; поглощением звуковой энергии при помощи глушителей шума интерференционного, камерного, резонансного и динамического типов, а также за счет использования механического преобразователя частоты.

Борьбу с инфразвуком в источнике его возникновения необходимо вести прежде всего в направлении изменения режима работы технологического оборудования, чтобы основная частота следования силовых импульсов f = n/60 лежала за пределами инфразвукового диапазона. Одновременно должны приниматься меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов, в частности по уменьшению скоростей истечения паров и газов сжатого воздуха в атмосферу. При выборе конструкции предпочтение отдают малогабаритным машинам достаточной жесткости, поскольку в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации инфразвука.

Для уменьшения инфразвуковых колебаний целесообразно использовать глушители шума, что является наиболее простым способом уменьшения уровня инфразвуковых составляющих шума всасывания и выхлопа стационарных дизельных и компрессорных установок, ДВС и турбин.

Вибрация.Основной причиной вибраций фундаментов и общего вибрационного фона в цехе механической обработки является работа основного и вспомогательного оборудования (станков различных видов). Причиной низкочастотных вибраций является дисбаланс вращающихся элементов (роторов), вызванный неоднородностью материала конструкции и неравномерностью его плотности, несимметричным распределением вращающихся масс (начальное искривление валов и роторов), нарушением указанной симметрии крепежными соединениями, неправильным выбором допусков на обработку и рода посадок, а также различием коэффициентов объемного расширения или износостойкости отдельных элементов вращающейся системы.

Весьма эффективный метод снижения вибрации в источнике – исключение резонансных режимов работы оборудования. При проектировании это достигается выбором рабочих режимов с учетом собственных частот машин и механизмов. В процессе эксплуатации возможно уменьшить жесткость агрегатов, а в некоторых случаях и их массы, что приводит к изменению значения собственных частот. Возможно изменение рабочих режимов оборудования. Все это следует учитывать, если машины и механизмы в процессе эксплуатации со временем становятся источником вибрации.

Если не удается снизить вибрации в источнике возникновения, то применяют методы снижения вибраций на путях распространения, это – виброгашение, виброизоляция или вибродемпфирование.

Виброгашение реализуется при увеличении эффективной жесткости и массы корпуса машин или станин станков за счет их объединения в единую замкнутую систему с фундаментом с помощью анкерных болтов или цементной подливки.

Методы установки оборудования на фундамент требуют больших затрат времени и приводят к неизбежной порче покрытий полов. К тому же фундаменты таких машин, как молоты, представляют собой сложные строительные сооружения. Поэтому на этапе эксплуатации промышленных комплексов в основном используют установку оборудования без фундамента непосредственно на виброизолирующих опорах. Такой метод позволяет обеспечить любую степень виброизоляции оборудования. Установка на виброизолирующие опоры технологического и инженерного оборудования удешевляет его монтаж, исключает порчу оборудования и снижает уровень шума, сопутствующий интенсивным вибрациям.

В качестве виброизоляторов повсеместно используют резиновые или пластмассовые прокладки, одиночные или составные цилиндрические пружины, листовые рессоры, комбинированные виброизоляторы (пружинно-резиновые, пружинно-пластмассовые, пружинно-рессорные) и пневматические виброизоляторы (воздушные подушки, представляющие собой воздушную полость с давлением порядка 2*10⁵ Па, отделяющую вибратор с формуемой деталью от корпуса машины). Цилиндрические пружины и рессоры по сравнению с прокладками более стойки к воздействию агрессивных сред, дольше сохраняют упругие свойства во времени и позволяют изолировать низкочастотные колебания. Существенный недостаток цилиндрических пружин – малое снижение высокочастотных вибраций.

Безотходные и малоотходные технологии.

Под безотходной технологией, безотходным производством, безотходной системой понимают не просто технологию или производство того или иного продукта (или продуктов), а принцип организации и функционирования производств, региональных промышленно-производственных объединений, территориально