124389 (592936), страница 8
Текст из файла (страница 8)
3. Экологическая экспертиза проекта
В середине прошлого столетия резко обострились проблемы, связанные с химическим загрязнением биосферы. Это вызвало расширение и интенсификацию исследований по масштабам и темпам загрязнения окружающей среды, по поиску эффективных приемов охраны атмосферного воздуха, природных вод, почвенного покрова, предусматривающих как снижение потоков химических загрязняющих веществ, поступающих в биосферу с выбросами промышленности, транспорта, с бытовыми отходами, так и ограничение или полное устранение токсического действия различных веществ техногенного происхождения на растительный и животный мир и главным образом, предотвращения отрицательного их влияния на здоровье человека.
Источниками химического загрязнения биосферы стали практически все промышленные предприятия, транспорт, все более или менее крупные населенные пункты, зоны отдыха и др., поэтому создание безотходных, экологически безвредных производств является одной из важнейших задач современного общества.
Практические исследования существующих технологий свидетельствуют об опасности этих производств и требуют немедленного технологического решения.
Анализ экологической модели технического объекта позволяет выявить его недостатки, определить необходимые экологические мероприятия, то есть проведения экологической экспертизы.
Экологическая экспертиза объекта (предприятия, агрегата, устройства) представляет собой оценку воздействия объекта на природную среду. Задачей экологической экспертизы является предотвращение возможных вредных последствий хозяйственной деятельности, отражающихся на состоянии природной среды и здоровье человека [55].
Одной из актуальных проблем в наше время является защита окружающей среды от вредных воздействий: газообразных выбросов, сточных вод и твердых отходов. Утилизация, образующихся в производстве пластмасс отходов – важная народнохозяйственная задача. Большое количество отходов свидетельствует прежде всего о несовершенстве технологического процесса. Любой технологический процесс должен предусматривать сведение отходов к минимуму или полное их исключение, а также возможность рационального использования этих отходов в данном производстве. Поэтому основная проблема состоит в разработке и внедрении безотходной технологии при переработке пластмасс, что имеет отношение и к переработке полиэтилена.
Полиэтилен и изделия на его основе при комнатной температуре не выделяют в окружающую среду токсичных веществ и не оказывают при непосредственном контакте влияния на организм человека. Работа с ними не требует особых мер предосторожности [55]. Однако при температурах, превышающих температуру плавления полиэтилена возможно выделение в воздух вредных паров и газов летучих продуктов термоокислительной деструкции, содержащих формальдегид, ацетальдегид, окись углерода, аэрозоль полиэтилена, органические кислоты [56]. Концентрация вредных паров и газов при термоокислительной деструкции в экструзионном отделении не превышает норм ПДК, утвержденных Министерством здравоохранения РФ [57].
При нарушении технологического процесса вредные вещества могут образовываться в больших концентрациях, что оказывает негативное воздействие на организм человека, следовательно необходимо предотвращать контакт данных веществ с человеком и проводить переработку полиэтилена при строгом соблюдении технологического режима.
3.2 Экологическая характеристика загрязнений
При производстве труб из полиэтилена в окружающую среду выделяется пыль полиэтилена, формальдегид, ацетальдегид, окись углерода и тепло от оборудования.
При термодеструкции полиэтилена образуется:
[-CH2 – CH2-]n → CH3CHO + HCHO + CO
Формальдегид поражает центральную нервную систему, органы зрения, почки, оказывает мутагенное канцерогенное действие.
ПДК в воздухе рабочей зоны – 0,5 мг/м3;
ПДК м. р. – 0,035 мг/м3
ПДК ср. сут – 0,003 мг/м3
Класс опасности – II [47–50].
Ацетальдегид оказывает неарматическое, раздражающее, обще токсическое действие.
ПДК в воздухе рабочей зоны – 5 мг/м3;
ПДК м. р. – 0,01 мг/м3
ПДК ср. сут – 0,01 мг/м3
Класс опасности – III [47–50].
Окись углерода действует на центральную нервную систему, органы дыхания, вызывает нарушения обмена веществ.
ПДК в воздухе рабочей зоны – 20 мг/м3;
ПДК м. р. – 5 мг/м3
ПДК ср. сут – 3 мг/м3
Класс опасности – IV [47–50].
Пыль полиэтилена поражает бронхи и легкие.
ПДК в воздухе рабочей зоны – 6 мг/м3;
ПДК м. р.; ПДК ср. сут – не установлены
Класс опасности – IV [47–50].
Таким образом, при производстве полиэтиленовых труб в воздух окружающей среды и в воду выделяются вредные вещества выше нормы ПДК.
3.3. Операционная схема движения отходов
Таблица 3.1. Операционная схема движения отходов
| № | Наименование материала | Ед. измерения | Поступило в производство | Выход в продукцию | Безвозвратные потери | Отходы | |||||
| Выбросы в атмосферу | Отходы, уносимые с водой | Технологические потери | всего | Поступило в обработку | Поступило на размещение | ||||||
| 1 | ПЭ | т | 2000 | 2400 | 0,0012 | - | 0,0024 | 0,0036 | 0,0014 | - | |
3.4 Обезвреживание отходов.
При переработке полиэтилена в изделия содержание примесей в выбросах обычно мало, но общий объем газов достаточно велик и достигает нескольких сот тысяч м3/час.
Техника очистки газов весьма разнообразна как по характеру конструкций аппаратов удаления пыли и вредных газов, их по масштабу, так и по методам удаления этих загрязнений окружающей среды. Очистка газов может быть механической (очистка от твердых частиц и капелек жидкости), сорбционной и основанной на химическом превращении вредных газов в безвредные (каталитическое окисление, термическое разложение и т.д.). Выбор метода очистки газов определяется в первую очередь их химическими и физико-химическим свойствами, характером производства, свойствами участвующих в производстве веществ, объемом выбрасываемого газа и пыли, возможностью рекуперации или утилизации улавливаемых продуктов [58].
К известным и хорошо зарекомендовавшим себя регенеративным методам очистки газов относятся сорбционные, которые в зависимости от агрегатного состояния сорбента и его физико-химических свойств подразделяют на адсорбционные и абсорбционные.
Адсорбционный метод, позволяющий удалять вредные примеси из технологического газового потока путем их концентрирования на поверхности твердого сорбента. Адсорбционный процесс существенно повышает экономичность, когда наряду с очисткой газовых выбросов он решает задачи извлечения и вторичного использования технологически ценных компонентов [59].
Для незначительного количества выбросов, образующихся при производстве полиэтиленовых туб, эффективным методом очистки является адсорбционно-окислительный. Работу адсорбционно-окислительной установки организуют следующим образом: загрязненный примесями вредных веществ воздух с помощью вентилятора подается в адсорбер, где происходит его очистка от примесей активированным углем. Очищенный от выбросов воздух выбрасывают в атмосферу.
В качестве адсорбционного слоя используют уголь. Регенерацию угля проводят путем его обработки продуктами сжигания природного газа. Газы, выходящие из адсорбера разделяют на два потока: один поток охлаждают в теплообменнике, а затем смешивают в камере со вторым (горячим) потоком. Это позволяет поддерживать в адсорбере постоянную температуру. Продукты десорбции вместе с газовым потоком направляются в печь для обезвреживания. Охлаждение регенерированного угля осуществляют циркуляционными газами. При этом подачу продуктов сжигания газа прекращают [58].
В процессе производства полиэтиленовых труб образуются сточные воды, которые сбрасываются во внутренние сети промышленных площадок.
Анализы сточных вод показали следующее: рН = 7,5; взвеси – 7,6; сухой остаток 263,2 мг/м3 (ПДК до 1000 мг/м3); нефтепродукты не обнаружены; ацетон – не обнаружен.
Таким образом, очистка сточных вод нецелесообразна. Также в процессе производства полиэтиленовых труб образуются твердые полиэтиленовые отходы, которые делятся на две группы: безвозвратные и возвратные.
Безвозвратные отходы полиэтилена образуются при приеме, хранении, транспортировке и растаривании сырья, включая потери в виде летучих при экструзии, сушке и пыли при резке.
Возвратные отходы полиэтилена образуются при запуске и наладке линии, при контроле качества труб, регулировке технологических параметров. Возвратные отходы собираются, измельчаются и возвращаются в производство в качестве добавки к исходному сырью.
Кроме выделения токсичных веществ в цехе при загрузке полиэтилена в бункеры дли хранения сырья, промежуточные бункеры, при резке труб образуется пыль, ПДК в воздухе рабочей зоны которой не должно превышать 6 мг/м3.
Так как концентрация пыли в экструзионом отделении не превышает норм ПДК, то этом случае эффективно в качестве очистного устройства использовать тканевый рукавный фильтр, схема которого приведена на рис. 3.1 [60].
Рис. 3.1. Рукавный фильтр: 1 – корпус, 2 – выхлопная труба, 3 – фильтрующий рукав, 4 – затвор
Корпус фильтра - 1 – металлический шкаф, разделенный вертикальными перегородками на секции, в каждой из которых размещена группа фильтрующих рукавов. Пыль осаждается в порах ткани, затем попадает в камеры и выгружается через затвор, а очищенный воздух проходит через выхлопную трубу и удаляется из аппарата.
Для очистки воздуха в помещении используют вытяжные вентиляционные системы, которые помимо воздуховодов имеют различные по виду и форме местные укрытия максимально сокращающие выделения вредных веществ в рабочее помещение. Устройство для выброса удаляемого из помещения воздуха в атмосферу должно быть расположено на 1,5 м выше конька крыши.
Место для забора свежего воздуха выбирают с учетом направления ветра. В холодное время когда приточный воздух подогревают. Воздух должен подаваться в рабочую зону на уровне дыхания (до 2 м) в месте наименьшего выделения вредностей.
Чтобы в воздухе населенного пункта концентрация вредностей не превышала ПДК, т.е. не создавались опасные для здоровья человека условия, для каждого источника загрязнения устанавливается предельно-допустимый выброс (ПДВ).
Предельно-допустимый выброс – это максимально допустимое к выбросу в воздух количество загрязняющих веществ данным источником загрязнения в единицу времени.
Таким образом, проблема экологии в производстве полиэтиленовых труб заключается и использовании безотходной технологии и эффективных методов очистки выбрасываемых газов.












