Разработка мероприятий по повышению экологической эффективности ОАО "Курганхиммаш"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка мероприятий по повышению экологической эффективности ОАО "Курганхиммаш"

экологический окружающий среда сорбент

1. Анализ экологической эффективности производства ОАО «Курганхиммаш»

1.1 Краткая характеристика предприятия ОАО «Курганхиммаш»

Предприятие «Курганхиммаш» специализируется на выпуске установок осушки воздуха, газовых баллонов, автоклавов, гуммированных химаппаратов, железнодорожных емкостей, нефтегазового оборудования, комплектов оборудования по производству моторных топлив из газового конденсата и нефти различной производительности, технологического оборудования для нефтегазодобывающих и нефтегазоперерабатывающих предприятий.

Предприятие ОАО «Курганхиммаш» расположено в северо-восточной части промышленного района г. Кургана. Имеет одну промплощадку.

Площадка предприятия ограничена:

- с северной стороны территорией предприятия ОАО «Икар»;

- с западной стороны находится промышленная зона;

- с южной стороны - жилая застройка с рядом мелких предприятий;

- с восточной - полоса отчуждения промышленных железнодорожных путей.

Ближайшая жилая зона расположена на расстоянии 100 - 250 метров от территории предприятия.

Рельеф площадки ровный без перепада высот более 1 метра.

Все расположенные в данном промышленном районе предприятия являются предприятиями машиностроительного профиля с аналогичными выбросами.

По данным, предоставленным Гидрометобсерваторией, следние фоновые концентрации в районе расположения предприятия составляют:

- взвешенные вещества - 0,89 ПДК;

- диоксид серы- 0,072 - 0,026 ПДК;

- диоксид азота - 0,988 ПДК;

- сажа - 2,95 - 1,47 ПДК.

Нормативная санитарно-защитная зона для ОАО «Курганхиммаш» согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.567 - 96 [25] установлена в размере 150 метров.

Достаточность размеров СЗЗ подтверждается расчетами.

Жилая застройка, находящаяся на границе СЗЗ:

- в 100 м на северо-запад от границы территории предприятия - общежитие по ул. Химмашевская, 11а;

- в 100 м на юго-восток - одноэтажный жилой дом по ул. Дзержинского, 51.

Согласно расчетам рассеивания в точках контроля на границе СЗЗ превышений максимальных приземных концентраций по всем загрязняющим веществам, выбрасываемым предприятием, не наблюдается, кроме оксидов азота и сажи (за счет высоких фоновых концентраций).

Максимальные приземные концентрации в контрольных точках составляют:

- по оксидам азота 1,64 - 1,47 ПДК, вклад источников 1,09 - 0,81 ПДК, фон 0,66 - 0,57 ПДК;

- по саже 2,31 - 2,97 ПДК, вклад источников 0,04 - 0,02 ПДК (менее 0,05 ПДК), фон 2,94 - 2,27 ПДК.

Предприятие является действующим, с установившейся архитектурной планировкой: территория заасфальтирована, разбиты газоны и выполнено озеленение.

Предприятие включает следующие корпуса и цеха:

Корпус 1

Механосборочный цех 21 специализирован на выпуске установок осушки воздуха, озонаторных установок.

Корпус 2

КСП 1 НГО выпускает нефтегазовое оборудование, автоклавы вулканизационные, гуммированные аппараты, железнодорожные емкости.

Цех 28 - участок по выпуску изделий из резины.

Корпус 3

Цех 28 - участок гуммирования резервуаров.

Корпус 3А

Инструментальный цех 62 предназначен для производства режущего, мерительного инструмента, штампов, прессформ, приспособлений.

Корпус 4

Цех 28 - расположен участок гальваники.

Корпус 5

Цех 45 предназначен для обеспечения заготовками, фланцами, днищами и обечайками всех цехов основного производства.

Корпус 6

Котлоаппаратный цех КСП 1 НГО специализирован на выпуске каталажного гуммированного и нетипового химоборудования, буферных емкостей к установкам осушки воздуха, железнодорожных емкостей.

Корпус 8

Механосборочный цех 29 выпускает центрифуги в углеродистом, гуммированном, нержавеющем и титановом исполнении.

В энергоцехе 64 и ремонтно-механическом цехе 66 проводят ремонт оборудования для основного производства.

Корпус 9

СХЕ «Ремстрой» специализируется на выпуске упаковки из дерева, товаров народного потребления (мебели).

Корпус 11

Котельная предназначена для отопления производственных корпусов и производства пара для технологических нужд.

В различных цехах предприятия эксплуатируется технологическое оборудование, которое можно отнести к следующим производствам:

- сборочно-сварочное

- термическое

- гальваническое

- окрасочное

- металлообрабатывающее

- резинотехническое (гуммирование и переработка пластмасс)

- деревообрабатывающее

- энергообеспечивающее (котельные)

- автотранспортное

1.2 Анализ воздействия ОАО «Курганхиммаш» на атмосферный воздух

Воздействие предприятия на атмосферный воздух характеризуется выбросами от стационарных источников и автотранспорта. На ОАО "Курганхиммаш" в 2011 году количество источников выбросов 230, из них организованных 207.

К наиболее опасным производствам относятся такие как гуммировочное, окрасочное, гальваническое, сварочное и энергообеспечивающее. В атмосферу выделяются такие вещества как сварочный аэрозоль, гидроксиды натрия, пары металлов, щелочей, кислот, фториды, бензапирен. Всего от оборудования предприятия выделяются 82 ингредиента, из них 27 - 1 и 2 класса опасности (перечень выбрасываемых ингредиентов приведен в приложении А).

По результатам инвентаризации определено, что предприятие относится ко 2 категории опасности. На предприятии разработаны нормативы предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу на 2001-2005гг.

Динамика выбросов в атмосферу и изменение объемов производства представлена на рисунке 1.1.



Рисунок 1.1 - Изменение объемов производства и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Показанные изменения выбросов связаны со следующими мероприятиями:

Нагревательные печи цеха №45 переведены с сжиженного газа на природный газ. В связи с этим произошло уменьшение выбросов:

- сернистого ангидрида с 229,816 т/г до 0,002 т/г;

- мазутной золы с 0,688 т/г до 0,182 т/г;

- твердых веществ от сгорания жидкого топлива с 8,514 т/г до 0,84 т/г.

Котельная переведена с высокосернистого мазута на природный газ.

Изменилась номенклатура выпускаемой продукции. Это привело к уменьшению выбросов от производства резинотехнических изделий, от гуммирования аппаратов, окрасочного и гальванического производства.

Использовались новые методики расчета выбросов: в них изменились удельные выбросы и перечень выбрасываемых веществ. В связи с этим наблюдается увеличение выбросов оксидов железа, свинца, хромового ангидрида и т.д.

Уменьшение выбросов также произошло в связи с аннулированием и консервацией некоторого оборудования.

В 2011 году фактическое количество вредных веществ, выброшенных в атмосферу, составило 242,751 тонн. В том числе:

твердые: 24,382 т.;

жидкие и газообразные: 218,369 т.

Основной вклад в загрязнение вносят газообразные и жидкие вещества. Это сернистый ангидрид (0,578 т.), окислы азота (60,401 т.), окись углерода (133,414 т.), углеводороды (0,294 т.), летучие органические соединения (23,276). За 2002 год их доля составила 90%. Остальная часть - это твердые вещества (рисунок 3.2).

Рисунок 1.2 - Доля твердых, жидких и газообразных ингредиентов в общем объеме выбросов

В 2011 году на балансе предприятия состоят автомобили и тракторы, обеспечивающие внешние и внутренние потребности в транспортных перевозках, погрузочно-разгрузочных работах. Данные о выбросах автотранспорта предприятия приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1- Выбросы вредных веществ от автотранспорта предприятия

Наименование вещества	Суммарный выброс от пробега, т/год
	Легковые автомобили	Бензиновые автомобили	Дизельные автомобили	Автобусы
Углерода оксид	4,7797	43,432	1,682	4,503
Углеводороды по бензину	1,0252	4,206	-	0,634
Азота диоксид	1,0724	2,101	4,339	0,558
Сернистый ангидрид	0,0444	0,170	0,842	0,0343
Свинец	0,0143	0,0223	-	-
Углеводороды по керосину	-	-	0,991	-
Сажа	-	-	0,316	-
Свинец	-	-		0,0098

Суммарный выброс от пробега всего автотранспорта предприятия:

Углерода оксид - 54,367 т/г Сажа - 0,316 т/г

Углеводороды по бензину - 5,865 т/г Азота диоксид - 8,07 т/г

Сернистый ангидрид - 1,091 т/г Свинец - 0,0464 т/г

Углеводороды по керосину - 0,991 т/г

Анализ состава загрязняющих веществ в рассматриваемых выбросах показал, что основную часть в них занимает оксид углерода (76,8 %). Наибольший вклад в загрязнение атмосферы данным веществом вносят бензиновые автомобили.

На предприятии эксплуатируется несколько типов установок очистки выбросов:

1) сухая очистка выбросов загрязняющих веществ в циклонах типа ЦН-15, циклонах с обратным конусом, ЦОЛ, ЛИОТ № 4 от заточных и шлифовальных станков и дробеструйных камер.

Эффективность очистки на циклонах составляет 65,4 % - 87,8 %.

В деревообрабатывающем цехе для очистки от древесной пыли на станках по обработке древесины применяются циклоны «Гипродрев № 8» с эффективностью очистки 88 % и циклон ЦН-15.

2) мокрая очистка в гидрофильтрах для улавливания покрасочного аэрозоля и паров растворителей с эффективностью очистки соответственно 98% и 20 %, а также в ПВМ-40 (пылеуловители с внутренней циркуляцией) для улавливания оксида железа от дробеструйной камеры.

3) фильтр ФВГ-Т для улавливания хромового ангидрида в гальваническом производстве с эффективностью 96 %.

Всего на предприятии эксплуатируется 23 установки по очистке выбросов (приложение Б). Промышленно-санитарная лаборатория предприятия осуществляет лабораторный контроль эффективности газопылеулавливающих установок и промышленных выбросов в атмосферу. Для этого ежегодно составляется график контроля, который согласовывается с областным комитетом по охране природы. График выполняется, результаты замеров направляются в контролирующие организации.

Рисунок 1.3 - Динамика выбросов загрязняющих веществ

На рисунке 1.3 приведена динамика выбросов загрязняющих веществ. Согласно приведенным данным, с 2010г. заметен рост выбросов сернистого ангидрида, оксида углерода, оксидов азота, углеводородов, летучих органических соединений. Причиной является увеличение объема работ автотранспорта предприятия, связанное со строительством новой компрессорной станции и пристроя к цеху №29. Увеличение выбросов твердых веществ связано с низкой эффективностью пылеочистных установок.

На 2002 - 2005 годы установлены нормативы:

- предельно допустимые выбросы (ПДВ) для 80 ингредиентов по фактическим выбросам;

- временно согласованные выбросы (ВСВ) для 1 ингредиента - оксида азота.

Суммарный нормативный выброс (ПДВ, ВСВ) 331,481 т/год.

1.3 Воздействие ОАО «Курганхиммаш» на водный бассейн

Предприятие осуществляет водохозяйственную деятельность на основании следующих документов:

лицензии на право пользования подземными водами серии КУГ №00118ВЭ, действительной до 1.01.2015г;

договора с УМП «Водоканал» №455 от 25.10.10года на потребление воды из горводопровода и отвод сточных вод в городскую канализацию;

пролонгированного договора с ОАО «Курганмашзавод» №59 от 03.03.2008 года на потребление технической воды;

договора с ОАО «Икар» №819-2э от 26.03.10 года на передачу питьевой воды;

договора с ОАО «Икар» № 819-20э от 6.02.11 года на отведение гальваностоков на станцию нейтрализации.

Источниками водоснабжения предприятия являются: горводопровод, промводовод КМЗ, артскважины. Индивидуальные нормы водопотребления и водоотведения на единицу продукции согласованы в мае 2009 года сроком на 5 лет.

Питьевая вода подается на предприятие через АО «Икар» по двум вводам: № 1 у цеха 22 и № 2 у цеха 45. В работе ввод № 2 оснащен водомером СТВГ 1-80. Учет забираемой воды ведется регулярно с занесением данных в журнал учета. Питьевая вода используется на хозпитьевые нужды работающих и частично - на производственные (охлаждение рентгенаппаратов, заправка радиаторов, приготовление электролита на зарядной станции электрокар, в гальванике на ванне хромирования).

Предприятие также передает воду комбинату питания № 2 и машиностроительному техникуму.

Техническая вода из промводопровода КМЗ поступает на ОАО «Курганхиммаш» через ввод в бойлерной цеха 33. Ввод оснащен водомером СТВ-80. Техническая вода используется на предприятии на нужды котельной, на подпитку оборотных систем, в гальванике, автотранспортном цехе. Кроме собственных нужд промвода передается УПТК.

На предприятии имеется 3 артскважины (2 рабочие и 1 на консервации). Первая артскважина расположена у котельной. Вторая скважина, расположенная около 26 цеха - резервная, имеет ограждение диаметром около 15 метров. Прилегающая территория в удовлетворительном состоянии. Третья скважина - у проходной, не используется, расположена на газоне рядом с дорогой. Подземная вода используется для хозяйственно-бытовых нужд: горячая вода для душевых, на мытье полов и посуды. Вода используется без дополнительной очистки.

На предприятии имеются системы оборотного водоснабжения: для охлаждения оборудования в кислородной станции посредством градирни, локальные оборотные системы на гидростендах (ц.ц. 21, 29, КСП 1 НГО), гидрофильтрах в окрасочных камерах (ц. 29), для охлаждения оборудования (ц.ц. 21, 62), высокочастотной установке ИЗЧ-04, на участке изготовления стеклотрубки для озонаторов, термопластавтоматах (цех 28).

Из приведенных данных видно, что установленные лимиты водопотребления предприятием не превышались. В 2010,2011 годах наблюдается увеличение водопотребления питьевой и технической воды по сравнению с 2008 годом в связи с тем, что в течение 1999 года поставка газа была ограничена и котельная предприятия работала не на полную мощность. Поэтому расход промышленной воды был низким. Из-за отсутствия работы по гальванопокрытиям в цехе 28 не работало много оборудования, что привело к снижению расхода питьевой и артезианской воды. Также не работали установки приготовления газированной воды, были устранены все утечки на водопроводных сетях. В 2010 году котельная предприятия также работала не на полную мощность. Расход артезианской воды увеличился в связи с увеличением объема производства.

Таблица 1.2 - Объем водопотребления

Источник водоснаб.	Год потребления	Лимит, тыс. куб. м	Водопотребление, тыс.куб.м/год
			Всего	Хоз.питьевые	Производ.
Горводопровод	2007	37,8	34,3	32,6	1,7
	2008	33,2	20,3	19,3	1
	2009	47,22	33,3	31,5	1,8
	2010	64	48,3	45,2	3,1
	2011	64	59,7	56,3	3,4
Промводопровод	2007	163,9	119,3	-	119,3
	2008	180	113,4	-	113,4
	2009	180	126,8	-	126,5
	2010	180	123,4	-	123,4
	2011	180	123,2	-	123,2
Артскважина	2007	24	26,2	26,2	-
	2008	48,6	6,5	6,5	-
	2009	64,6	26	26,1	-
	2010	64,4	26,7	26,7	-
	2011	35	32,7	32,7	-

Хозбытовые и производственные сточные воды (кроме гальваностоков) сбрасываются в городской хозфекальный коллектор без очистки (рисунок 1.4). Анализ сточных вод производится заводской лабораторией по утвержденному графику. Объем сброса при отсутствии водоизмерительных приборов МУП "Водоканал" определяет как сумму забранной воды из всех источников водоснабжения с коэффициентом 1,5.

На территории предприятия имеется система ливневой канализации. Атмосферные осадки в основном собираются с крыш производственных зданий и части территории, имеющей твердое покрытие. Ливневая канализация имеет 3 подключения к хозфекальной канализации: у котельной, заводоуправления, цеха №29. Объем сброса, при отсутствии водоизмерительных приборов, определяется как сумма забранной воды из всех источников водоснабжения с коэффициентом 1,15 для учета всех ливневых и дренажных вод.

Для сбора и очистки промливневых стоков на ОАО «Курганхиммаш» имеются очистные сооружения, которые находятся в нерабочем состоянии и в 1997 году после обследования были признаны непригодными к дальнейшей эксплуатации и не подлежащими восстановлению.

Подтоварные воды с мазутного хозяйства поступают тоже в городскую канализацию после предварительного отстоя и очистки от нефтепродуктов.

Сброс загрязненных стоков с территории транспортного цеха и автостоянки и их очистка не организованы. Территория склада ГСМ и АЗС предприятия не имеет твердого покрытия и очистных сооружений, что не соответствует современным экологическим требованиям [20].



Рисунок 1.4 - Динамика сброса сточных вод (кроме гальваностоков)

В таблице 1.3 приведено содержание загрязняющих сточных вод предприятия - нормативное и фактическое за два последних года. Из приведенных данных видно, что превышения нормативных значений по сбросам загрязняющих веществ не наблюдается.

Нормы на нефтепродукты для предприятия ОАО «Курганхиммаш» очень высокие, почти в 2 раза больше, чем на других предприятиях города. Для их сохранения предприятие платит за доочистку сточных вод по существующим тарифам с коэффициентом 1,5.

Таблица 1.3 - Содержание загрязняющих веществ в сточных водах

Наименование вещества	Норматив ПДК, мг/л	Фактическое значение
		2010 г.	2011 г.
Хлориды	300	297,9	273,2
Сульфаты	150	90,4	96,2
Взвешенные вещества	300	120	125
Азота аммоний	15	10,0	10,0
Нефтепродукты	4,0	1,8	1,6
Железо	0,5	0,15	0,16

На рисунке 1.5 представлена динамика объемов производства и объемов водопотребления. Небольшой рост водопотребления и значительный рост объема производства свидетельствует о рациональном использовании водных ресурсов (внедрение систем оборотного водоснабжения).

Рисунок 1.5 - Динамика объемов производства и объемов водопотребления

1.4 Отходность предприятия

В процессе производства образуется большое количество отходов. Структура отходов по классам опасности приведена на рисунке 1.6. Большая часть (73,5%) - неопасные отходы, 25,5% - 2 класса опасности, отходы 1 класса опасности составляют 0,03% .



Рисунок 1.6 - Структура отходов по классам опасности

По суммарному количеству образующихся отходов предприятие относится к 1-й категории опасности. Рассмотрим количество образования отходов и их состав в динамике.

Рисунок 1.7 - Динамика образования отходов

К отходообразующим объектам относятся подразделения основного и вспомогательного производства, а также объекты культурно-бытового назначения. При проведении инвентаризации в 2010 году на предприятии установлено 64 источника образования отходов производства и потребления и выявлено 56 наименований отходов 1,2,3,4 классов опасности и нетоксичных отходов. Общее количество отходов производства и потребления в 2011 г.составило 5586,343 т/год, в том числе 1477,758 т. опасных (1-4 кл. опасности). Большая часть из них - 2420,0 т. составляют отработанные растворы гальванического производства, которые передаются по договору на станцию нейтрализации ОАО "Икар". В 2011 г. накоплено 3,550 т. гальванического шлама, на договорной основе силами "СИАК по УР", проведен анализ химсостава шлама для его дальнейшей нейтрализации и утилизации.

На предприятии установлено 18 очистных установок, предназначенных для улова стружки, опила древесного, металлической и абразивной пыли.

Для сбора и накопления отходов на предприятии существуют площадки временного накопления отходов, оборудованные металлическими емкостями, контейнерами, поддонами. Лампы люминисцентные ртутьсдержащие и химикаты смешанные хранятся в отдельных помещениях в соответствующей таре и упаковке. За отчетный год передано МУП "Меркурий" 0,209 т. отработанных ртутьсодержащих ламп. Отработанные масла в количестве 2,905 т. размещены на мазутном хозяйстве до их использования в качестве резервного топлива на котельной.

Для хранения кусковых отходов древесины (горбыль, обрезь, щепа) оборудована площадка вместимостью 70 тонн. Собственных полигонов для размещения отходов у предприятия нет.

Отработанные аккумуляторы - 0,986 т. утилизированы в "Цветмет", фильтры масляные 0,138 т., а также отходы 3 класса опасности: опил загрязненный нефтепродуктами, грунт и ветошь размещены на ТБО. Всего 16,160 т.

Твердые бытовые отходы, мусор и смет с территории предприятия, нетоксичные отходы производства в количестве 289,559 т/год вывозятся на полигон ТБО.

Нетоксичные отходы и отходы с низким классом опасности, в количестве 215,612 т/год, используются на предприятии и передаются населению.

Часть отходов, в количестве 3265,897 т/год, предприятие передает сторонним организациям для переработки, использования, обезвреживания согласно заключенным договорам.

Рисунок 1.8 - Структура отходов предприятия

На рисунке 1.9 приведена структура операций по обращению с отходами.



Рисунок 1.9 - Операции по обращению с отходами

Из данных рисунка 1.9 видно, что большая часть отходов предприятия передается для переработки и использования другим предприятиям (лампы люминесцентные ртутьсодержащие, химикаты смешанные, лаки и краски затвердевшие, древесные отходы, лом и стружка черных и цветных металлов) и населению (автомобильные шины).

Предприятие ОАО «Курганхиммаш» осуществляет размещение жидких и пастообразных отходов 2-3 класса опасности в котловане по ул.Омской и твердых отходов 3-4 класса опасности, содержащих нефтепродукты, на полигоне ТБО, тем самым нарушая требования существующего природоохранного законодательства.

В связи с тем, что свалка ТБО и котлован, расположенный по ул.Омской, не соответствует требованиям, предъявляемым к объектам размещения опасных отходов, и не предотвращают загрязнения окружающей природной среды, с 2010г. Главное упраление природных ресурсов и охраны окружающей среды по Курганской области не предоставляет лимит на размещение следующих отходов:

· фильтры масляные отработанные

· грунт и песок загрязненные нефтепродуктами

· стружка и опил загрязненные органическими веществами

· эмульсии и эмульсионные смеси для мехобработки, включая СОЖ

· шлам ливневых и промышленных стоков

· прочие шламы, содержащие нефть и нефтепродукты

· краски и лаки, содержащие органические растворители или тяжелые металлы, не затвердевшие

· ткань и ветошь обтирочные загрязненные, в т.ч. нефтепродуктами

· шлам от мойки автотранспорта

· шлам от умягчения воды

В связи с этим, предприятию необходимо разработать мероприятия по обезвреживанию, очистке и утилизации данных видов отходов.

На ОАО "Курганхиммаш" проводится определенная работа с целью уменьшения воздействия отходов производства и потребления на окружающую природную среду.

1.5 Анализ организации и контроля природоохранной деятельности предприятия

Отдельного структурного подразделения охраны окружающей среды на предприятии нет. Вопросами охраны окружающей среды занимается инженер по охране окружающей среды, который входит в состав отдела контроля промышленной безопасности.



Схема.

Отдел контроля промышленной безопасности (ОКПБ) - самостоятельное структурное подразделение, которое подчиняется непосредственно главному инженеру. Функциональные обязанности инженера по охране окружающей среды определены должностными инструкциями, утвержденными начальником отдела.

Обязанности инженера по охране окружающей среды:

1. Осуществлять контроль за соблюдением в подразделениях предприятия действующего законодательства, инструкций, стандартов по охране окружающей среды.

2. Разрабатывать проекты перспективных и текущих планов проведения мероприятий по охране окружающей среды, контролирует их выполнение.

3. Принимать участие в проведении опытных работ по предотвращению уменьшению или загрязнения компонентов окружающей среды и рациональному использованию земельных и водных ресурсов.

4. Осуществлять контроль за соблюдением технологических режимов природоохранных объектов, анализирует их работу, следит за состоянием окружающей среды в районе расположения предприятия.

5. Составляет технологические регламенты, графики аналитического контроля, паспорта, инструкции и др. техническую документацию.

6. Составляет установленную отчетность о выполнении мероприятий по охране окружающей среды, принимает участие в работе комиссии по проверке природоохранной деятельности ОАО.

Инструментальный контроль за состоянием окружающей среды и ее отдельных компонентов осуществляет центральная заводская лаборатория (ЦЗЛ) в соответствии с принятыми графиками контроля.

2. Обзор методов и средств повышения экологической эффективности производства

Экологическая эффективность напрямую зависит от экологизациии. Экологизация промышленного производства нацелена на одновременное повышение эффективности и снижение его природоемкости. Она предполагает формирование прогрессивной структуры общественного производства, ориентированной на увеличение доли продукции конечного потребления при снижении ресурсоемкости и отходности производственных процессов. Существует несколько принципиальных направлений снижения природоемкости:

изменение отраслевой структуры производства с уменьшением относительного и абсолютного количества природоемких высокоотходных производств и исключением выпуска антиэкологичной продукции;

кооперирование разных производств с целью максимального использования отходов в качестве вторичных ресурсов; создание производственных объединений с высокой замкнутостью материальных потоков сырья, продукции и отходов;

смена производственных технологий и применение новых, более совершенных ресурсосберегающих и малоотходных технологий;

создание и выпуск новых видов продукции с длительным сроком жизни, пригодных для возвращения в производственный цикл после физического и морального износа; сокращение выпуска расходных материалов;

совершенствование очистки производственных эмиссии и транспортирующих сред от техногенных примесей с одновременной детоксикацией и иммобилизацией конечных отходов; разработка и внедрение эффективных систем улавливания и утилизации отходов.

Каждое из этих направлений в отдельности способно решить лишь локальную задачу. Для снижения природоемкости производства в целом необходимо объединение всех этих способов. При этом центральное место занимают проблемы технологического перевооружения, внедрения малоотходных технологий, экономического и технического контроля экологизации.

Все методы и средства защиты среды можно разделить на две большие группы: активные и пассивные (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 - Методы и средства защиты окружающей среды

Активные методы направлены непосредственно на источник загрязнения, они позволяют свести к минимуму поступление в среду всех видов отходов.

Пассивные методы и средства не оказывают прямого воздействия на источник загрязнения, они носят защитный характер и служат для ослабления негативного влияния на биосферу образовавшихся отходов и вредных физических факторов. К ним относятся рациональное размещение и локализация источников загрязнения, системы очистки газовых выбросов и сточных вод, установки для переработки, утилизации и обезвреживания отходов, глушители шума, виброизоляторы технологического оборудования, экраны для защиты от ионизирующих и электромагнитных излучений и т.п.

2.1 Методы и средства защиты атмосферы

Наиболее рациональным направлением охраны воздушного бассейна от загрязнения являются технологические процессы, обеспечивающие минимальный объем газообразных отходов, локализацию токсичных веществ в зоне их образования и значительную замкнутость газовых потоков. Однако до настоящего времени основным способом снижения вредных выбросов в атмосферу остается внедрение систем газоочистки.

Техника газоочистки весьма многообразна как по методам улавливания и обезвреживания вредных примесей, так и по конструкции газоочистных устройств. Классификация методов и аппаратов очистки технологических и вентиляционных газовых выбросов приведена на рис. 2.2.

Для улавливания аэрозолей (пылей и туманов) используют аппараты сухой, мокрой и электрической очистки. Работа сухих пылеулавливающих аппаратов основана на различных механизмах осаждения взвешенных частиц: гравитационном (под действием силы тяжести), инерционном, центробежном или фильтрационном. В мокрых пылеуловителях осаждение происходит вследствие контакта взвешенных частиц с жидкостью, чаще всего водой. Метод электрической очистки основан на ионизации газа в электрическом поле высокого напряжения и осаждении заряженных частиц пыли на электродах электрофильтра. Для очистки газов от содержащихся в них газообразных и парообразных примесей применяют методы абсорбции, адсорбции, каталитические и термические методы.



Рисунок 2.2 - Классификация методов и аппаратов для очистки промышленных выбросов

Способы очистки газовых потоков характеризуются составом используемого оборудования, необходимыми ресурсами для его работы, параметрами входного и выходного потоков, влиянием на основной рабочий процесс. На выбор метода влияют состав, физико-химические свойства и концентрация извлекаемых компонентов, температура газа, наличие сорбентов, требуемая степень очистки, возможность рекуперации уловленных веществ.

Важной характеристикой аппарата очистки служит величина аэродинамического сопротивления, которое определяется как разность давлений газового потока на входе и выходе. От этой величины зависят качество очистки, мощность побудителя движения газов, необходимые энергозатраты, а, следовательно, и расходы по эксплуатации газоочистного агрегата.

Для очистки от пыли необходимо учитывать физико-химические характеристики пыли: плотность, фракционный состав, адгезивные свойства, смачиваемость, гигроскопичность, электрические свойства частиц и слоя пыли, способность пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей. Дляулавливания пыли сухим способом используют пылеосацительные камеры, инерционные пылеуловители, жалюзийные аппараты, циклоны, ротационные и вихревые пылеуловители, фильтры и электрофильтры (рис. 2.3).

Для тонкой очистки газовых выбросов широко используют различные типы фильтров. Фильтрующими элементами могут быть гибкие и жесткие пористые перегородки из разнообразных материалов - от тонких тканей до перфорированных металлических стенок и керамики. Наибольшее распространение получили рукавные фильтры из тканевых материалов. В процессе эксплуатации рукава периодически встряхиваются и продуваются для восстановления фильтрующей способности. Эффективность очистки от пыли в рукавных фильтрах достигает 99%.

Рисунок 2.3 - Пылеулавливающие аппараты сухой очистки: А - пылеосадительная камера: 1 - корпус, 2 - бункер, 3 - перегородка; Б - инерционный пылеуловитель: 1 - корпус, 2 - перегородка; В - жалюзийный пылеуловитель: 1 - корпус, 2 - решетки; Г - циклон: 1 - корпус, 2 - входной патрубок, 3- выходная труба, 4- бункер

Аппараты мокрой очистки газов отличаются высокой эффективностью улавливания мелкодисперсных пылей, возможностью очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов. В качестве газопромывающей жидкости обычно используется вода. Существуют разнообразные конструкции таких аппаратов. Схемы наиболее распространенных показаны на рис. 2.4.

Рисунок 2.4 - Пылеуловители мокрой очистки: А - полный форсуночный газопромывагель: 1 - корпус, 2 - форсунки; Б - скруббер Вентури: 1 - труба-распылитель, 2 - циклоп-пылеуловитель

Электрическая очистка - один из наиболее совершенных методов очистки газов от мелкодисперсной пыли. Установка электрической очистки состоит из собственно электрофильтра и питающего устройства, предназначенного для подачи тока высокого напряжения на электроды электрофильтра. Отрицательно заряженные аэрозольные частицы под действием электрического поля движутся к осадительному электроду, а относительно небольшая масса положительно заряженных частиц оседает на коронирующем электроде.

Улавливание туманов. Для очистки газовых выбросов от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей применяют волокнистые и сеточные фильтры-туманоуловители и мокрые электрофильтры. Их действие основано на захвате частиц жидкости волокнами при пропускании туманов через фильтрующий элемент с последующим отеканием жидкости. Для улавливания грубодисперсных примесей используют брызгоуловители, состоящие из пакетов металлических сеток. Часто применяют двухступенчатые установки, включающие фильтр для улавливания крупных капель и фильтр для очистки от тумана. Мокрые электрофильтры, применяемые для улавливания туманов, по принципу действия аналогичны сухим электрофильтрам.

Для очистки газов от газо- и парообразных загрязнителей применяют четыре основных способа: промывку выбросов и поглощение примесей жидкостью (абсорбция), поглощение примесей твердыми активными веществами (адсорбция), поглощение примесей за счет каталитических превращений и термическая нейтрализация отходящих газов. Для улавливания паров летучих растворителей используют также метод конденсации, в основе которого лежит уменьшение давления насыщенного пара растворителя при понижении температуры. Очистка выбросов методом абсорбции состоит в разделении газообразной смеси на составные части путем поглощения некоторых газовых компонентов жидким поглотителем (абсорбентом). Для контакта газового потока с абсорбентом газ пропускают через абсорберы - насадочные башни, форсуночные, барботажнопенные скрубберы и другие аппараты. Отработанный раствор подвергают регенерации, десорбируя загрязняющее вещество, и возвращают его в процесс очистки либо выводят в качестве побочного продукта.

Адсорбционные методы очистки газов основаны на способности некоторых твердых пористых тел - адсорбентов - селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Различают физическую и химическую адсорбцию (хемосорбцию). Прифизической адсорбции поглощаемые молекулы газа удерживаются на поверхности твердого тела межмолекулярными силами притяжения. В основехемосорбции лежит химическое взаимодействие между адсорбентом и адсорбируемым газом. В качестве адсорбентов применяют пористые материалы с развитой поверхностью: активные угли, силикогель, алюмогель, цеолиты. Процесс очистки проводят в адсорберах, которые выполняются в виде вертикальных, горизонтальных или кольцевых емкостей, заполненных адсорбентом. Наиболее распространены адсорберы периодического действия, в которых отработанный поглотитель по мере необходимости заменяют либо регенерируют. Адсорбированные вещества удаляют десорбцией инертным газом или паром, иногда проводят термическую регенерацию.

Каталитические методы очистки основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные или менее токсичные в присутствии катализаторов. Катализаторы существенно ускоряют химические взаимодействия удаляемых веществ с одним из компонентов газовой смеси или со специально добавляемым веществом. Очищаемые газы не должны содержать катализаторные яды. В качестве катализаторов используют металлы (платину, палладий, медь) или их соединения (оксиды меди, марганца и др.), нанесенные тонким слоем на основу из относительно недорогого металла. Наиболее многочисленную группу аппаратов составляют термокаталитические реакторы, объединяющие в одном корпусе рекуператор теплоты, подогреватель и контактный узел. Термокаталитические реакторы с электроподогревом применяют для очистки газовых выбросов сушильных камер окрасочных линии и других производств от органических веществ.

Термические методы основаны на свойстве горючих токсичных компонентов окисляться до менее токсичных при наличии кислорода и высокой температуры газовой смеси. Эти методы применяют для освобождения газов от легкоокисляемых токсичных примесей при больших объемах выбросов и высокой концентрации загрязняющих веществ. Используют три основных схемы термонейтрализации промышленных выбросов: прямое сжигание в пламени, термическое окисление и каталитическое сжигание. Область применения термических методов ограничена характером образующихся при окислении продуктов реакции.

2.2 Методы и средства защиты воды

Меры по защите водных объектов от промышленных загрязнений включают:

применение безводных и маловодных технологий и замкнутых циклов водоснабжения;

предотвращение или снижение загрязнения воды, забираемой из природных источников;

очистку сточных вод.

Водообеспечение потребителей воды может быть прямоточным, последовательным и оборотным. При прямоточном водоснабжении вся забираемая вода за исключением безвозвратных потерь (испарение, пролив, включение в продукцию) после проведения технологического процесса возвращается в водоем. При последовательной схеме вода, поступающая из источника водоснабжения, многократно используется в нескольких процессах.

Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды и сведения к минимуму сброса стоков в водоемы - внедрение оборотных изамкнутых систем водоснабжения. Оборотную воду используют в теплообменных аппаратах для отведения избыточного тепла, для промывки деталей, изделий, а также в качестве растворителя или реакционной среды. В зависимости от целевого назначения оборотного водоснабжения возможны схемы с охлаждением, с очисткой оборотной воды и комбинированные схемы с одновременной очисткой и охлаждением воды.

В замкнутой (бессточной) системе вода используется в производственных процессах многократно без очистки или после соответствующей обработки, исключающей образование каких-либо отходов и сброс сточных вод в водоем. Замкнутые системы технически сложнее, но они в наибольшей степени соответствуют принципам безотходного производства. Их следует вводить на реконструируемых и вновь строящихся предприятиях.

Рисунок 2.5 - Классификация методов очистки промышленных сточных вод

Замкнутая система водоснабжения обеспечивает экономию свежей воды во всех производствах, максимальную рекуперацию сточных вод и практически исключает загрязнение окружающей среды.

Различные методы очистки сточных вод (рис. 2.5) подразделяют на рекуперационные и деструктивные. Первые предусматривают извлечение из промышленных сточных вод ценных веществ и дальнейшую их переработку. При деструктивных методах очистки загрязнители разрушаются путем окисления или восстановления с последующим удалением разрушенных продуктов из воды в виде газов или осадков. Механическая очистка служит предварительным этапом очистки производственных сточных вод. Удаление взвешенных примесей достигается отстаиванием, фильтрованием или циклонированием. Отстаивание производят в отстойниках (рис. 2.6, А), песколовках, осветлителях различных конструкций. При отстаивании отделяются и осадки, и всплывшие примеси - жиры, масла, нефтепродукты, которые удаляют с помощью нефтеловушек. Для интенсификации осаждения взвешенных частиц вода подвергается действию центробежной силы в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Конструктивная схема гидроциклона (рис. 2.6, Б) аналогична схеме циклона для очистки газов.

Рисунок 2.6 - Аппараты механической очистки сточных вод: А - горизонтальный отстойник: 1 - входной поток, 2 - отстойная камера, 3 - выходной поток, 4 - приемник; Б - напорный гидроциклон

Фильтрование применяют для выделения из сточных вод тонкодисперсных примесей твердых или жидких веществ. Распространены два основных типа фильтров: зернистые и микрофильтры. В зернистых фильтрах воду пропускают через насадки из несвязных пористых материалов (антрацит, песок, мраморная крошка и др.). Фильтрующие элементы микрофильтров изготавливают из сеток с ячейками размером от 40 до 70 мкм и из сплошных пористых материалов. Для очистки сточных вод от маслопродуктов широко используют пенополиуретан, который обладает большой маслопоглотительной способностью.

Химическую очистку используют для удаления растворимых примесей из сточных вод перед спуском их в водоем или городскую канализацию, иногда до или после биологической очистки, а также в замкнутых системах водоснабжения. Основные методы химической очистки: нейтрализация, окисление и восстановление. Нейтрализации подвергают сточные воды, содержащие кислоты или щелочи с целью приведения реакции среды близкой к нейтральной (рН = 6,5 - 8,0). Нейтрализацию проводят смешиванием кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием сточных вод через нейтрализующие материалы. Осваивается способ нейтрализации щелочных вод дымовыми газами, содержащими СО2, SO2, NO4, что позволяет одновременно проводить эффективную очистку от вредных компонентов и самих газовых выбросов.

Окисление применяют для обезвреживания сточных вод от токсичных примесей (цианидов, растворенных соединений мышьяка и др.), извлечение которых нецелесообразно либо невозможно другими способами. В качестве окислителей при очистке сточных вод используют газообразный и сжиженный хлор, кислород воздуха, озон и другие реагенты. Озон, являясь сильным окислителем, способен разрушать в водных растворах органические вещества и другие примеси. Озонирование применяется для очистки сточных вод от нефтепродуктов, фенола, сероводорода, цианидов и других примесей. Одновременно обеспечивается устранение привкусов, запахов, обесцвечивание и обеззараживание воды. К преимуществам озонирования (по сравнению с хлорированием) относится и возможность получения озона непосредственно на очистных сооружениях в озонаторах, где он образуется из кислорода воздуха под действием электрического разряда.

Биологическая очистка сточных вод играет главную роль в освобождении воды от органических и некоторых минеральных загрязнений. Она сходна с природным процессом самоочищения водоемов. Биоочистка осуществляется сообществом организмов, которое состоит из различных бактерий, водорослей, грибков, простейших, червей и др. Процесс очистки основан на способности этих организмов использовать растворенные примеси для питания, роста и размножения.

Под действием микроорганизмов могут протекать два процесса - окислительный (аэробный) и восстановительный (анаэробный). В аэробных процессахмикроорганизмы, культивирующиеся в активном иле либо в биопленке, используют растворенный в воде кислород. Для их жизнедеятельности необходимы постоянный приток кислорода и температура 20-30° С. Анаэробная очистка протекает без доступа кислорода, основной процесс здесь - сбраживание ила.Эти методы применяют для очистки от органики сильно концентрированных сточных вод и для обезвреживания осадков.

Биологическая очистка сточных вод может проходить в естественных условиях (на полях орошения, полях фильтрации, биологических прудах) и в искусственных сооружениях - аэротенках и биофильтрах разной конструкции. Биологическую очистку производственных сточных вод проводят обычно в искусственных условиях, где процессы очистки протекают с большей скоростью.

Аэротенк представляет собой разделенный перегородками на отдельные коридоры железобетонный резервуар, который оборудован устройствами для принудительной аэрации. Процесс очистки в аэротенке идет по мере пропускания через него аэририруемой смеси сточной воды и активного ила, состоящего из живых организмов и твердого субстрата (отмершей части водорослей и различных твердых остатков). За несколько часов основная масса органики перерабатывается. Из аэротенка смесь обработанной сточной воды и активного ила поступает во вторичный отстойник. Осевший на дно активный ил отводится в резервуар насосной станции, а очищенная сточная вода поступает либо на дальнейшую доочистку, либо дезинфицируется. В процессе биологического окисления происходит прирост биомассы активного ила. Избыток его направляется в сооружения по обработке осадка, а основная часть в виде циркуляционного активного ила снова возвращается в аэротенк.

В биофильтрах сточная вода фильтруется через слой кусковой загрузки, в качестве которой используют щебень, гравий, шлак, керамзит, пластмассу, металлическую сетку и другие материалы, на поверхности которых образуется биологическая пленка, выполняющая те же функции, что и активный ил. Она адсорбирует и перерабатывает органические вещества, находящиеся в сточных водах. Окислительная мощность биофильтров увеличивается при подаче в них сжатого воздуха в направлении, противоположном фильтрованию.

2.3 Методы переработки, утилизации и обезвреживания отходов

Наиболее рациональным способом защиты литосферы от отходов производства является освоение специальных технологий по сбору и переработке отходов.

Рациональной решение проблем защиты литосферы от промышленных отходов возможно при широком применении безотходных и малоотходных технологий и производств.

Основой безотходных производств является комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов, поскольку отходы производства - это по тем или иным причинам неиспользованная или недоиспользованная часть сырья. При безотходной технологии рационально используются все компоненты сырья и энергия в замкнутом цикле, т.е. не нарушается сложившееся экологическое равновесие биосферы.

Малоотходная и безотходная технология должны обеспечить:

· комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов на базе создания новых безотходных производств;

· создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;

· переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия;

· использование замкнутых систем промышленного водоснабжения;

· создание безотходных территориально-производственных комплексов и экономических регионов.

Переработка отходов -- технологическая операция или совокупность технологических операций, в результате которых из отходов производится один или несколько видов товарной продукции.

Утилизация отходов более широкое понятие, чем переработка, так как включает все виды их использования, в том числе в качестве топлива для получения тепла и энергии, а также для полива земель в сельском хозяйстве, закладки выработанного горного пространства и т.д.

Обезвреживание отходов -- технологическая операция или совокупность операций, в результате которых первичное токсичное вещество или группа веществ превращаются в нейтральные нетоксичные и неразлагающиеся соединения.

Централизованная переработка отходов представляет собой совокупность операций по сбору, транспортированию и переработке отходов на специализированном производственном участке.

Локальная переработка отходов представляет собой совокупность операций по переработке отходов, осуществляемых в зоне действия производственной установки, на которой образуются отходы.

На большинстве промышленных предприятий пластмассы и древесные отходы входят в состав промышленного мусора предприятий, при этом разделение мусора на отдельные его 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.

3. Разработка мероприятий по повышению экологической эффективности деятельности предприятия ОАО «Курганхиммаш»

Охрана окружающей предприятия среды (ООПС) достигается введением на нем комплекса мероприятий - рисунок 5.1 [11]. В экологическую работу должны быть вовлечены все подразделения и службы предприятия. Для эффективности их деятельности необходима регламентация обязанностей, прав и ответственности должностных лиц и работников в области экологической работы.

Защита окружающей предприятие среды зависит от соблюдения установленных нормативов. Поэтому проблема контроля ООПС является важнейшей частью природоохранной деятельности. Представленные на рисунке 5.2 виды контроля применимы практически на любом промышленном предприятии. Контроль ООПС является централизованным, проводимым по единому плану. Наряду с постоянным контролем выбросов и сбросов вредных веществ крупными источниками загрязнений, используется периодический контроль (концентрация загрязнений в водоемах, выбросы и сбросы мелких источников и т.п.). Многообразие мероприятий ООПС потребовало проведение входного, текущего и приемочного контроля. Входному контролю подвергается вода водоемов, используемых в качестве источника, атмосферный воздух (фоновая концентрация). Текущий контроль осуществляется за сбросами и выбросами многих производственных источников. Приемочный контроль применяют при представлении отчетных документов 2-ТП (воздух), 2-ТП (вода) и других, при вводе в эксплуатацию очистных устройств. Крупные источники загрязнений подвергаются сплошному контролю, а мелкие - выборочному. При последовательной очистке несколькими устройствами проводится пооперационный контроль загрязнений после каждого устройства.



Рисунок 5.2 - Виды контроля ООПС на промышленном предприятии

Для оперативной оценки состояния окружающей среды применяется ряд абсолютных и относительных показателей (рисунок 5.3). Все показатели характеризуют загрязнения атмосферного воздуха, воды и отходы производства. Прямые показатели отражают непосредственное влияние производства на окружающую среду, включая выбросы в атмосферу, сбросы в водную среду, отходы, загрязняющие почву. Косвенные показатели непосредственно связаны с изменениями окружающей среды, в них включаются затраты на компенсацию и возмещение последствий загрязнения среды. Относительные показатели характеризуют изменения прямых и косвенных показателей во времени.



Рисунок 5.3 - Структура оперативной оценки состояния окружающей среды

3.1 Разработка схемы контроля материальных потоков в системе регулирования выбросов и сбросов загрязняющих веществ, размещения и удаления отходов

Схема контроля материальных потоков в системе регулирования выбросов и сбросов загрязняющих веществ, размещения и удаления отходов наряду с номинальными потоками загрязняющих веществ, характеристики которых могут усредняться в течение длительных периодов времени, включает и типичные организованные и неорганизованные разовые потоки (залповые - аварийные, при неблагоприятных метеорологических условиях) [17]. Существующая схема контроля материальных потоков на предприятии ОАО «Курганхиммаш» приведена на рисунке 5.4, проектный вариант схемы контроля - на рисунке 5.5. В проектном варианте схемы контроля материальных потоков в системе регулирования выбросов и сбросов загрязняющих веществ, размещения и удаления отходов предлагается ввести контроль оборотной воды и изменить контроль сбросов в городскую канализацию. В настоящее время на предприятии ведется лишь учет количества оборотной воды и контроль сбросов в городскую канализацию в двух колодцах - №25, №115. Предлагается контроль сбросов в горканализацию осуществлять по корпусам и контролировать очистку ливневой канализации. Это позволит упростить контроль за загрязнениями сточных вод.

...