Вредные факторы-Главы-8-10 исходники (559878), страница 4
Текст из файла (страница 4)
10.1.1. Состав и расчет выбросов загрязняющих веществ
в атмосферу
Промышленные предприятия. Окружающий человека атмосферный воздух непрерывно подвергается загрязнению. Воздух производственных помещений загрязняется выбросами технологического оборудования или при проведении технологических процессов без локализации отходящих веществ. Удаляемый из помещения вентиляционный воздух может стать причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленных площадок и населенных мест. Кроме того, Воздух промышленных площадок и населенных мест загрязняется
'6. Белов 241
технологическими выбросами цехов, выбросами ТЭС, транспортны> средств и других источников.
Воздух жилых помещений загрязняется продуктами сгорания природного газа и других топлив, испарениями растворителей, моющих средств, древесно-стружечных конструкций и т. п., а также токсичными веществами, поступающими в жилые помещения с приточным вентиляционным воздухом. В летний период года при средней наружной температуре 20°С в жилые помещения проникает около 90 % примесей наружного воздуха, а в переходный период при температуре 2,5°С — 40 %. Номенклатура токсичных примесей в воздухе производственных помещений и в технологических выбросах промышленного объекта определяется совокупностью технологических процессов, видом используемого сырья и материалов, характеристиками применяемых машин и оборудования.
Современное машиностроение развивается на базе крупных производственных объединений, включающих заготовительные и куз-нечно-прессовые цехи, цехи термической и механической обработки металлов, цехи покрытий и крупное литейное производство. В состав предприятий также входят испытательные станции, ТЭЦ и вспомогательные подразделения. В процессе производства машин и оборудования широко используют сварочные работы, механическую обработку металлов, переработку неметаллических материалов, лакокрасочные операции и т. п. Ниже даны рекомендации по расчету выбросов загрязняющих веществ основными цехами машиностроительного производства. Источники и выбросы в атмосферный воздух предприятий других отраслей подробно рассмотрены в [9 и 10].
Масса выброса /-го загрязняющего вещества
т, = туп,Пк(1 - л), (ЮЛ)
где туш — удельное выделение г-го загрязняющего вещества на единицу продукции; П — расчетная производительность технологического процесса (агрегата и т. п.); к — поправочный коэффициент для учета особенностей технологического процесса; ц — эффективность средств очистки выбросов в долях единицы; при отсутствии средств очистки т) = 0.
Наиболее крупными источниками пыле- и газовыделений в атмосферу в литейных цехах являются: вагранки, электродуговые и индукционные печи, участки складирования и переработки шихты и фор' мовочных материалов; участки выбивки и очистки литья.
242
Удельные выделения загрязняющих веществ (кг/т) при плавке чугуна в открытых чугунолитейных вагранках и в электродуговых печах производительностью 7 т/ч приведены ниже:
Пыль | Оксид уг- | Углеводо- | Оксиды | Диоксид | |
лерода | роды | азота | серы | ||
Открытая вагранка . . | 19 | 200 | 2,4 | 0,014 | 1,5 |
Электродуговая печь . . | 8,1 | 1,5 | 0,29 | — |
Удельные выделения загрязняющих веществ (кг/т) при плавке цветных металлов и сплавов составляют:
Пыль
Оксиды Диоксид Оксид уг- Прочие
2,8
Индукционные печиЭлектродутовые печи. Печи сопротивления . Газомазутные плавильные печи (плавка алюминия) ....
азота | серы | лерода | вещества | |
1,2 | 0,7 | 0,4 | 0,9 | 0,2 |
1,8 | 1,2 | 0,8 | 1Д | 0,3 |
1,5 | 0,5 | 0,7 | 0,5 | 0,3 |
0,6
0,6
1,4
0,18При работе плавильных агрегатов кроме организованных нужно учитывать неорганизованные выделения, произошедшие вследствие неплотностей технологического оборудования и при выполнении некоторых операций (например, при выпуске расплавленного металла в изложницы). Они составляют в среднем 40 % массы веществ, выделяемых плавильными агрегатами, поэтому для учета количества неорганизованных выбросов в формуле (10.1) принимают к= 1,4.
При выпуске 1 т чугуна из вагранок в ковш в атмосферу цеха выделяется 18...22 г графитовой пыли и 125... 130 г оксида углерода. При разливе чугуна в формы в атмосферу цеха дополнительно выделяется оксид углерода в количестве:
Масса отливок, т 0,1 0,2. 0,3 0,5. 1 1. 2
Удельное выделение оксида углерода, кг/т. . 1,05 0,9 0,75 0,7
При литье под действием теплоты жидкого металла из формовочных смесей выделяются бензол, фенол, формальдегид и другие токсичные вещества. Их количество зависит от состава формовочных смесей, массы и способа получения отливки и других факторов, Выделения газов при заливке форм металлом и их охлаждении можно определить по данным [10].
От участков выбивки отливок на 1 м2 площади решетки выделяет-сядо 45...60 кг/ч пыли, 5...6 кг/ч оксида углерода, 3 кг/ч аммиака. Значительными выделениями пыли сопровождаются процессы очистки
16* 243
и обрубки отливок в дробеметных и дробеструйных камерах, очистных барабанах и на столах.
Много пыли и газов выделяют в атмосферу участки литейных цехов по приготовлению, переработке и использованию шихты и формовочных материалов. Интенсивность выделения вредных веществ (приведено к формальдегиду) при изготовлении стержней из холоднотвердеющей смеси зависит от состава связующего вещества (газовыделение отнесено к 1 дм2 площади поверхности стержня):
Фенолформальдегидные (ОФ-1) .... Карбамидоформальдегидные (УКС) . .
Карбамидофурановые (БС-40)
На основе синтетических смол УГТС
При | заполнении ящи- | При | отверждении |
ков | смесью, мг/(кг ч) | смеси | , мг/(дм2 ■ ч |
9,2 | 1,46 | ||
215 | 37,8 | ||
41 | 5,7 |
61
10,3В процессах нагрева и обработки металла в кузнечно-прессовых цехах выделяются пыль, оксид углерода, диоксид серы и другие вредные вещества.
Для определения массы выделений вредных веществ от пламенных нагревательных печей целесообразно пользоваться удельными показателями по выбросам, приведенными к единице массы (т) или объема (м3) сжигаемого топлива (5 — содержание серы в исходном топливе, %; у4р — зольность топлива, %)
Мазут, кг/т
Природный газ, кг/тыс, м
Пыль | Оксиды | Диоксид | Оксид уг- | Углеводо- |
азота | серы | лерода | роды | |
1,2/f | 12,4 | 195 | 4,8 • 10-' | 0,38 |
2,4 ■ 10"' | 6,24 | — | Следы | Следы |
Общеобменная вентиляция кузнечно-прессового цеха выбрасывает в атмосферу оксиды углерода и азота, диоксид серы. От пролетов с молотами выбросы оксида углерода на 1 т мазута составляют 7 кг, диоксида серы — 5,2; от пролетов с прессами и ковочными машинами — 3 и 2,2 кг.
Вентиляционный воздух, выбрасываемый из термических цехов, обычно загрязнен парами и продуктами горения масла, аммиаком, циановодородом и другими веществами, поступающими в систему местной вытяжной вентиляции от ванн и агрегатов для термической обработки. Источниками загрязнений в термических цехах являются нагревательные печи, работающие на жидком и газообразном топливе, а также дробеструйные и дробеметные камеры. Концентрация
244
пыли в воздухе, удаляемом из дробеструйных и дробеметных камер, где металл очищается после термической обработки, достигает 2...7 г/м3. При закалке и отпуске деталей в масляных ваннах в отводимом от ванн воздухе содержится до 1 % паров масла от массы металла. При цианировании выделяется до 6 г/ч циановодорода на один агрегат цианирования.
В воздухе, удаляемом из гальванических цехов, вредные вещества находятся в виде тонкодиспресного тумана, паров и газов. Наиболее интенсивно вредные вещества выделяются в процессах кислотного и щелочного травления.
Масса вредных веществ, выделяющихся при травлении с поверхности зеркала ванны (мг/мин), т = myaS, где туя — интенсивность выделения вредных веществ с единицы площади зеркала ванны, мг/(м2 • мин); S — площадь зеркала ванны, м2.
Так, при травлении стали 20 в 15 %-м растворе серной кислоты при температуре 70°С выделяются пары и туман кислоты в количестве до 200, а при травлении стали 10 в 20 %-м растворе соляной кислоты — 26 000 мг/(м2 • мин).
При нанесении гальванических покрытий (воронении, фосфати-ровании, анодировании и т. д.) образуются различные вредные вещества. Так, при фосфатировании изделий выделяется фтороводород, концентрация которого в отводимом воздухе достигает 1,2... 15 г/м3. Концентрации кислот, оксидов хрома, циановодорода и др. в удаляемом от гальванических ванн воздухе колеблются в значительных пределах, что требует специальной очистки воздуха перед выбросом в атмосферу. При проведении подготовительных операций в гальванических цехах (механической очистке и обезжиривании поверхностей) выделяются пыль, пары бензина, керосина, трихлорэтилена, туманы щелочей. Анализ дисперсного состава туманов показал, что размер частиц находится в пределах 5...6 мкм при травлении, 8... 10 мкм при хромировании и 5...8 мкм при цинковании.
Механическая обработка металлов на станках сопровождается выделением пыли, туманов, масел и эмульсий, которые через вентиляционную систему выбрасываются из помещений. Значительное выделение пыли наблюдается при механической обработке древесины, стеклопластика, графита и других неметаллических материалов. Так, При обработке текстолита выделение пыли составляет (г/ч) на токарных станках—50...80; на фрезерных—100... 120; на зубофрезер-Ных —20...40.
При механической обработке полимерных материалов одновременно с пылью могут выделяться пары различных химических ве-
245