Розрахунок концентрації забруднення в приземному шарі атмосфери

Работа из раздела: «Экология и охрана природы»

ЗМІСТ

Вступ

1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1 Класифікація пристроїв для очищення повітря від пилу

1.2 Види повітряних фільтрів

1.3 Пиловловлювачі для очищення викидів в атмосферу

2. Загальні дані про об'єкт. Характеристика підприємства як джерела забруднення атмосфери.

3. Короткий опис технологічного процесу

3.1 Перелік забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу

3.2 Коротка характеристика існуючих газоочисних установок

3.3 Оцінка ступеня відповідності застосовуваної технології

3.4 Обґрунтування повноти і вірогідності вихідних даних, застосовуваних для розрахунку ГДВ

4. Проведення розрахунків, аналіз отриманих результатів

4.1 Розрахунок приземних концентрацій шкідливих речовин від джерел викидів підприємства

4.2 Аналіз результатів розрахунків приземних концентрацій шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу джерелами викидів підприємства

4.2.1 Існуюче положення

4.2.2 Термін досягнення нормативів ГДВ

4.3 Пропозиція по нормативах ГДВ

4.4 Контроль за дотриманням нормативів ГДВ (ВСВ) на підприємстві

4.5 Санітарно-захисна зона

4.6 Заходи щодо регулювання викидів при несприятливих метеорологічних умовах

5. Розрахунок газоочисного обладнання

6. Охорона праці і техніка безпеки на виробничих ділянках

7.Економічна частина

8. Цивільна оборона

Висновки

Додатки

ВСТУП

1.1 Ціль роботи - розробка проекту по встановленню норм гранично припустимих і тимчасово погоджених викидів шкідливих речовин ГДВ (СВС) в атмосферу для Ізюмського Державного лісогосподарського підприємства.

1.2. Робота виконана відповідно до Закону України від 16.10.92. „об охороні атмосферного повітря'; ДСТ 17.2.3.02-78 „Охорона природи. Атмосфера. Правила встановлення ГДВ шкідливих речовин промисловими підприємствами'; Наказ № 75 Міністерства охорони навколишньої природного Середовища і ядерної безпеки України від 18.07.96 „об твердженні порядку розробки твердження нормативів гранично припустимих викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами'; Наказ №76 Міністерства охорони навколишньої природного Середовища і ядерної безпеки України від 18.07.96. „об твердженні інструкції з оформлення і змісту проекту нормативів граничнодопустимих викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами'. Постанова Кабінету Міністрів України № 303 від 01.03.99. „об твердженні порядку визначення плати і платежів за забруднення навколишньої природного середовища'.

1.3. Робота виконана відповідно до:

- рекомендаціями з оформлення і змісту проекту нормативів гранично - припустимих викидів (ГДВ) в атмосферу для підприємства;

- рекомендаціями з розподілу підприємств на категорії небезпеки в залежності від маси і видового складу забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу;

- СНіП 2.01.01-82. Будівельна кліматологія і геофізика;

- типова інструкція з організації системи контролю промислових викидів в атмосферу в галузях промисловості. Л. Госкомгидромет 1986 р.

- збірник методик для розрахунку викидів в атмосферу забруднюючих речовин різними виробництвами. Л. Гидрометиоиздат, 1986 р.

- ГОСТ 17.2.1.07.-76 Охорона природи. Атмосфера. Класифікація викидів по складу;

- РД 52.04.52-85 Методичні вказівки, регулювання викидів при несприятливих метеорологічних умовах, Новосибірськ.

1.4 Досліджено джерело викидів шкідливих речовин в атмосферу. Приведено параметри джерел викидів по кожнім інгредієнті і по кожному джерелу в звіті по дослідженню.

1.5. За даними дослідження розрахована категорія небезпеки підприємства.

1.6 Проведено розрахунок контролю за дотриманням нормативів ГДВ(ВСВ) на підприємстві.

1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1 Класифікація пристроїв для очищення повітря від пилу

Пилеуловлююче устаткування при всім його різноманітті може бути класифіковане по ряду ознак: по призначенню, по основному способі дії, по ефективності, по конструктивних особливостях. Класифікація пилеуловлюваючого устаткування дана в ГОСТ 12.2.043-80. Устаткування пилеуловлюваюче. Класифікація.

Устаткування, застосовуване для очищення від пилу повітря в системах вентиляції, кондиціонування і повітряного опалення, а також для захисту від забруднення пилом повітряного середовища будинків, споруджень і прилягаючих до них територій, метрополітенів, підземних і відкритих гірських вироблень, підрозділяється на наступні типи:

- устаткування, застосовуване для очищення від зважених часток пилу повітря, подаваного в приміщення системами приточної вентиляції, кондиціонування і повітряного опалення - повітряні фільтри;

- устаткування, застосовуване для очищення від пилу повітря, що викидається в атмосферу системами витяжної вентиляції - пиловловлювачі.

Пилеулавлююче устаткування в залежності від способу відділення пилу від повітряного потоку застосовують наступних виконань: устаткування для уловлювання пилу сухим способом, при якому відділені від повітря частки пилу осаджуються на суху поверхню; устаткування для уловлювання пилу мокрим способом, при якому відділення часток від повітряного потоку здійснюється з використанням рідин.

Пилеуловлююче устаткування за принципом дії підрозділяється на групи, по конструктивних особливостях - на види і діє по сухому і мокрому способі.

Пилеуловлююче устаткування, у якому відділення пилу від повітряного потоку здійснюється послідовно в кілька ступіней, що відрізняються за принципом дії, конструктивним особливостям і способу очищення, відносять до комбінованого пилеуловлюючого устаткування.

Класифікація пилеуловлюваючого устаткування відповідно ГОСТ 12.2.043-80 приведена на схемі. На схемі додатково показаний вид пилеуловлюючого устаткування - біофільтр, застосовуваний для очищення викидів, від ряду органічних пилів.

1.2 Види повітряних фільтрів

1.2.1 Осередкові фільтри

Осередкові фільтри є найстаршим видом повітряних фільтрів. В даний час застосовують уніфіковані осередкові фільтри з фільтруючим шаром з різних матеріалів. Осередок фільтра являє собою рознімну металеву коробку. У корпус осередку укладається фільтруючий шар. Рамка осередку має ручки для установки і витягу з панелі.

Фільтр ФяР. Фільтруючим шаром є металеві гофровані сітки. Сітки промаслюються спеціальними оліями (висциновими і ін.). Регенерація здійснюється шляхом промивання запилених осередків фільтра в содовому розчині.

Фільтри ФяВ заповнені гофрованими винипластовими сітками. По ефективності і ідентичні фільтрам ФяР. Можуть застосовуватися як у замасленому, так і сухому виді. При застосуванні в сухому виді ефективність трохи нижче.

У фільтрах ФяП як фільтруючий матеріал застосований губчатий пінополіуретан, оброблений у розчині лугу для додання йому повітропроникності. Фільтр володіє меншої пилеемністю, чим ФяВ. Регенерація виробляється промиванням водою. Простота регенерації полегшує експлуатацію фільтра.

Фільтр ФяУ заповнений стекловолокнистим пружним фільтруючим матеріалом ФСВУ. Пилеемність фільтра менше, ніж ФяВ і ФяР. Запилений матеріал підлягає заміні.

Осередку фільтрів встановлюють у плоскі чи в V-образні панелі.

1.2.2 Самоочисні масляні фільтри

Самоочисні фільтри позбавлені основного недоліку осередкових фільтрів - необхідності виконання трудомісткої операції по ручному промиванню запилених панелей. Крім того, вони компактні, допускають велике питоме повітряне навантаження, чим осередкові фільтри.

Застосовують два види самоочисних масляних фільтрів - з фільтруючим шаром, утвореним пружинною сіткою, і шаром із сітчастих шторок.

Самоочисні масляні фільтри з пружинною сіткою. Очищення повітря виробляється при його послідовному проходженні через дві нескінченні пружинні сітки, що рухаються, змоченою олією (повітря проходить через чотири площини, змочені олією). Кожна сітка приводиться в рух за допомогою двох пар валів, що одержують обертання від електродвигуна через редуктор. Необхідно забезпечити рівномірний рух повітря по всьому перетині фільтра зі швидкістю до 3 м/с.

При русі пружинних сіток їхні нижні частини занурюються в масляну ванну і при цьому очищаються від осілої на них пилу. Олія у ванні періодично змінюється. Застосовують олія висцинове, веретенне, трансформаторне, турбінне й ін. Сорт олії повинний відповідати часу року відповідно до рекомендації заводу-виготовлювача фільтрів.

Самоочисний масляний фільтр із сітчастими шторками. Фільтруючий шар створюють сітчасті шторки, прикріплені до втулкових ланцюгів, надягнутим на приводні шестірні. На вертикальних ділянках руху ланцюгів шторки перекривають один одного. У нижній і верхній частинах фільтра шторки роз'єднуються. При проходженні шторок через масляну ванну вони промиваються, і шар олії обновляється. Шторки рухаються періодично - через 12 хвилин.

Фільтруюча панель повертається за 12 - 20 с. (у залежності від розмірів фільтра). Питоме повітряне навантаження фільтра 8350 м³/(год?м³). Установка фільтрів забезпечується системою масло постачання з його підігрівом, циркуляцією й очищенням.

Швидкість повітря, що рекомендується, при проходженні фільтра 2,5 - 2,6 м/с.

Самоочисні фільтри зі шторками випускає ряд закордонних фірм і вітчизняних підприємств.

1.2.3 Рулонні фільтри

Промисловість донедавна виготовляла рулонний фільтр ФРУ, призначений для очищення приточного і рециркуляційного повітря з запиленістю менш 0,5 мг/м³. Можливе застосування фільтра і при більшої запиленості при техніко-економічному обґрунтуванні. Серійно випускалися фільтри продуктивністю 20-120 м³/год. Фільтри можуть встановлюватися у вентиляційних камерах і в кондиціонерах.

Фільтр збирають із двох чи трьох секцій у залежності від необхідної продуктивності. Секція складається зі звареного корпуса, рухливих ґрат. Ґрати натягнуті між нижнім і верхнім валами. Нижній вал - ведучий. У верхній і нижній частинах каркаса встановлені котушки з фільтруючим матеріалом. Переміщення ґрат і обертання котушок здійснюється за допомогою електродвигуна потужністю 0,25 кВт через редуктор. В міру забруднення матеріал перемотується з верхніх котушок на нижні. У фільтрі застосовують фільтруючий матеріал типу ФСВУ. Він являє собою шар зі скляного волокна товщиною 30 - 50 мм, промаслений і просочений у процесі виготовлення зв'язувальними речовинами. Шар володіє пухкістю і пружністю. Матеріал виготовляється у виді полотнищ довжиною 15 м. Рухливі ґрати забезпечують необхідну твердість і міцність фільтруючого шару.

Перемотування котушок виробляється періодично при досягненні визначеного значення гідравлічного опору в результаті нагромадження пилу. Швидкість переміщення матеріалу при перемотуванні близько 0,5 м/хв.

1.2.4 Повітряні фільтри високої ефективності з матеріалами ФП

Матеріали ФП і процес їхнього одержання розроблені у Фізико-хімічному інституті ім. Л. Я. Карпова. Матеріали ФП являють собою винятково рівномірні шари ультратонких полімерних волокон.

Оскільки механічна міцність шаруючи волокон матеріалу ФП невелика, він нанесений на тихорєцьку підкладку (марля, бязь, перкаль), що і забезпечує необхідну міцність.

У більшості матеріалів ФП волокна зчеплені між собою за рахунок сил тертя, і фільтруючий шар витримує значну деформацію. Подовження при розриві - від 30 - 50%. Висока пластичність забезпечує надійну експлуатацію фільтрів, споряджених матеріалами ФП.

Матеріали ФП у залежності від того, з якого полімеру вони виготовлені, стійки до різних хімічних речовин, до високих температур - до 250 - 270єC.

Волокна ФП мають вид стрічки, ширина якої в 3 - 5 разів більше товщини. Матеріали ФПП звичайно позначають по розмірі волокон, а саме по ширині: наприклад, ФПП-15, ФПП-25, ФПП-70 - позначає фільтр Петрянова з перхлорвінілових волокон шириною волокон відповідно 1,5; 2,5; 7,0 мкм.

Матеріали ФП, виготовлені з полімерів з високими ізоляційними властивостями (перхлорвинил, полістирол), можуть одержувати й утримувати електричні заряди. У результаті підвищується ефективність фільтра.

При тривалому збереженні, механічному впливі, при високій вологості, під впливом іонізуючих випромінювань фільтрувальні матеріали втрачають електричні заряди. Це ж відбувається і при нагромадженні у фільтрі пилу в результаті тривалої експлуатації.

Широко розповсюджений фільтр тонкого очищення - рамковий фільтр ЛАИК (лабораторія інституту Карпова). В одному м³ фільтра розташоване до 100 м² поверхні фільтруючого матеріалу. П-образні рамки розміщаються з чергуванням відкритих і закритих сторін у двох протилежних напрямках.

Для очищення значних кількостей повітря з окремих фільтрів улаштовується фільтрувальна перегородка, у якій установлюють кілька чи десятків більш фільтрів.

1.2.5 Електричні повітряні фільтри

Фільтри, застосовувані для очищення від пилу приточного повітря, улаштовані трохи інакше, чим електричні пиловловлювачі, використовувані для очищення викидів в атмосферу.

Електричний повітряний фільтр - двухзоний. Спочатку потік повітря, що піддається очищенню, проходить зону 1, що являє собою ґрати з металевих пластин з натягнутими між ними коронуючими електродами з дроту. До електродів підведений постійний струм напругою 13-15 кВ позитивного знака від спрямовувоча 2. Одержавши електричний заряд при проходженні іонізаційної зони, пилові частки в потоці повітря направляються в осаджувальну зону 3. Вона являє собою пакет металевих пластин, розташованих паралельно один одному на відстані 8 - 12 мм. До кожної другої пластини підведений струм напругою 6,5 - 7,5 кВ позитивного знака. Пил осаджується на заземлених пластинах, до яких струм не підведений.

Навколо коронуючого електрода відбувається електричний розряд, що супроводжується світінням («корона»). У результаті електричних розрядів відбувається виділення атомарного кисню (одноатомні молекули), утворення озону O₃, а також оксидів азоту. При напрузі, застосовуваній у повітряних фільтрах, і при наявності в ньому двох зон озон і оксиди азоту виділяються в невеликих кількостях і небезпеці для людей не представляють. В електричних пиловловлювачах, застосовуваних для очищення викидів, використовують струм напругою 80-100 Вт, крім того, у цих апаратах до коронуючим електродів підведений струм негативного знака, що по наявним даним супроводжується більш інтенсивним виділенням шкідливих речовин (у 8 разів).

Сила електричного струму і споживана потужність в електричних фільтрах невеликі і знаходяться в межах відповідно 0,8 ма і 10 Вт на 1000 м³/год повітря, що очищається.

Електричний фільтр ФЭ збирають з уніфікованих осередків.

Електричний фільтр може бути постачений противоуносним фільтром, що являє собою рознімну рамку з заповненням фільтруючим матеріалом ФСВУ чи пінополіуретаном. На вході у фільтр установлена захисна дротяна сітка.

Уловлений пил видаляють за допомогою промивання водою. Витрата води 0,5 м³ на 1 м³ вхідного перетину фільтра, 0,08 м³ на 1000 м³ повітря, що очищається, при тиску води 300 кПа. Тривалість промивання 3 - 5 хв. Промивання звичайно виробляється раз у 1 - 2 міс., а при відсутності противоуносного фільтра - 1 раз у тиждень. Повне очищення осередків фільтра виробляється 1 - 2 разів у рік.

1.3 Пиловловлювачі для очищення викидів в атмосферу

1.3.1 Загальна характеристика пиловловлювачів

Пиловловлювачі, застосовувані для очищення повітря, що видаляється системами витяжної вентиляції, поділяються на п'ять класів у залежності від розмірів часток, що ефективно уловлюються, пилу, віднесеної до відповідного групі по дисперсності

Під ефективним уловлюванням розуміють уловлювання з ефективністю більш 95%. Однак, ефективність уловлювання часток даної групи пилу є в основному орієнтованої, оскільки залежить від концентрації пилу в повітрі, що очищається, від її слипаємості, волокнистості, що значно впливають на коагуляцію пилу.

Розроблено й експлуатуються значна кількість пиловловлювачів у всіх галузях промисловості. Число конструкцій складає тисячі. Мається можливість розглянути тут лише найбільш розповсюджені, характерні і перспективні. Будуть розглянуті апарати, застосовувані переважно для очищення вентиляційних викидів, а також пристрою, використовувані головним чином у системах очищення технологічних викидів. Чіткої границі провести не можна. Наприклад, циклони широко застосовуються, як у системах вентиляції, так і в технологічних установках. У той же час деякі апарати переважно служать для технологічного очищення (пиловловлювачі Вентурі, електрофільтри й ін.). Це підтверджує необхідність вивчення майбутніми фахівцями з теплогазопостачання і вентиляції основних видів устаткування, застосовуваного для очищення повітря і газів у системах різного призначення.

1.3.2 Пилеосаджувальні камери

Пилеосаджувальні камери є найпростішими пилеуловлюючими пристроями. Вони відносяться до групи гравітаційного устаткування, у котру входять два види устаткування - порожнє і полочне.

Пилова частка, внесена в камеру потоком повітря, знаходиться під дією двох сил: сили інерції, під впливом якої вона прагне переміщатися горизонтально, і сили ваги, під дією якої вона осаджується на дно камери.

Рівнодіючих сил можна одержати з паралелограма сил. У горизонтальному напрямку частка проходить шлях l, м

;

у вертикальному h, м

;

де - час перебування частки в камері, с;

- швидкість руху частки в горизонтальному напрямку, м/с;

- швидкість руху частки у вертикальному напрямку, м/с.

З приведених вище залежностей отримана формула для визначення довжини камери, необхідної для того, щоб пилова частка, роблячи рух у камері, осіла на дно.

З формули видно, що довжина камери прямо пропорційна її висоті, тобто чим нижче камера, тим швидше пилова частка при своєму русі в камері зустріне дно камери. З цього випливає, що для зменшення висоти доцільно розділити камеру на кілька рівнобіжних каналів за допомогою горизонтальних перегородок. По цьому принципі улаштована полочна пилеосаджувальна камера. Для зручності видалення пилу полки влаштовують похилими чи поворотними.

Для осадження тонких фракцій пилу в камері повинне бути забезпечений ламінарний рух повітря, при якому не було би переміщення повітря поперек потоку. Для цього довелося б улаштовувати камери величезних розмірів, що практично нездійсненно.

У реальних умовах у пилеосаджувальних камерах спостерігається турбулентний чи перехідний режим.

Для збільшення ефекту осадження за рахунок використання сил інерції застосовуються камери, до стелі яких підвішені ланцюги, стрижні.

В.В. Батурін запропонував камеру лабіринтового типу. У цій камері відбувається швидке загасання швидкостей у струмені, що настилається на щит, тому що струмінь розтікається в усі сторони. У результаті проведених іспитів установлено, що ефективність очищення в камері лабіринтового типу вище, ніж у звичайних пилеосаджувальних камерах. Відомі також пилеосаджувальні камери, у яких здійснюється мокре очищення. Так, для уловлювання пилу, розчинної у воді, наприклад, цукрової, застосовують пилеосаджувану камеру, у якій нижня частина заповнена гарячою водою. Цукровий пил, що осаджується, поглинається водою, що по досягненні високої концентрації в ній цукру періодично повертають у виробництво і заміняють нової.

Для нормальної роботи пилеосаджувальної камери необхідно, щоб повітря рівномірно рухалося через камеру. Для цього при вході в камеру встановлюють сітки, ґрати й інші пристрої для вирівнювання потоку повітря. Максимальна швидкість руху повітря через пилеосаджувальну камеру звичайно не перевищує 3 м/с.

Перевагою пилеосаджувальної камери є простота пристрою, нескладність експлуатації, довговічність. Пилеосаджувальні камери можуть бути виготовлені з цегли, бетону й інших неметалічних матеріалів, стійких до корозії. Утрати тиску в пилеосаджувальних камерах звичайно не перевищують 20 - 150 Па. У той же час пилеосаджувальні камери мають істотні недоліки, через які застосування цього виду пиловловлювачів значно скоротилося.

У пилеосаджувальній камері, навіть удосконаленої конструкції, можна здійснити осадження найбільш великих фракцій пилу переважно зі значною щільністю. Дрібні фракції виносяться з камери повітряним потоком. Пилові камери займають багато місця. Ступінь очищення повітря в пилеосаджувальних камерах не перевищує 50 - 60 %. Цей пристрій може застосовуватися лише для попереднього очищення повітря від крупнодисперсной пилу зі значною щільністю. Для осадження вибухо- і пожеженебезпеки пилу пилеосаджувальні камери не допускається.

1.3.3 Інерційні пиловловлювачі

Дія інерційного пиловловлювача засноване на тім, що при зміні напряму руху потоку запиленого повітря (газу) частки пилу під дією сил інерції відхиляються від лінії струму і сепаруються з потоку. До інерційних пиловловлювачів відноситься ряд відомих апаратів: пилевідділювач ИП, жалюзійний пиловловлювач ВТИ й ін., а також найпростіші інерційні пиловловлювачі (пиловий мішок, пиловловлювач на прямій ділянці газоходу, екранний пиловловлювач і ін.).

Інерційні пиловловлювачі уловлюють великий пил - розміром 20 - 30 мкм і більш, їхня ефективність звичайно знаходиться в межах 60 - 95 %. Точне значення залежить від багатьох факторів: дисперсності пилу й інших її властивостей, швидкості потоку, конструкції апарата й ін. З цієї причини інерційні апарати застосовують звичайно на першій ступіні очищення з наступним обезпилення газу (повітря) у більш зроблених апаратах. Перевагою всіх інерційних пиловловлювачів є простота пристрою і невисока вартість апарата. Цим і порозумівається їхня поширеність. Розглянемо основні конструкції інерційних пиловловлювачів.

Інерційний пиловловлювач ИП являє собою конус, утворений конічними кільцями поступово зменшуваного діаметра. Повітря, що очищається, входить у підставу конуса зі швидкістю 18 м/с і рухається до підстави конуса.

По ходу руху повітря виходить через щілини між кільцями, а пилові частки під дією сил інерції, продовжуючи рух у прямолінійному напрямку, вдаряються об стінки і відкидаються в масу потоку. В міру руху потоку концентрація в ньому пилу зростає. У вершини конуса в пилеповітряній суміші залишається лише 5 - 10 % повітря, що надійшло в апарат. Вийшовши з апарата, пилеповітряна суміш направляється в циклон. Пил відокремлюється від повітря і надходить у бункер, а обезпилене повітря повертається до вентилятора.

Таким чином, в установці ИП - циклон повітря піддається двоступінчастому очищенню, загальна ефективність якої порядку 90 %. При уловлюванні піскоструминного пилу ефективність, як показували іспиту, знаходилася в межах 92,5 - 95,9 %.

Перевагою ИП є компактність і простота пристрою. Апарат може застосовуватися як першу ступінь при очищенні повітря від крупнодисперсного пилу. Розроблено кілька номерів ИП, розрахованих на різну продуктивність.

Жалюзійний пиловловлювач ВТИ по пристрої і принципу дії аналогічний ИП. Апарати, призначені для очищення газів з високою температурою, виготовляють з чи чавуна міцної стали. Пиловловлювач розташований у газоході, між стінкою газоходу і ґратами утвориться канал з поступово зменшуваним перетином, у який надходить газ, обезпилений при проходженні ґрат. У конічній частині пиловловлювача, у міру руху потоку і виходу частини газу через щілини в ґратах, концентрація пилу зростає. Ця пилегазова суміш направляється потім на очищення в циклон. Очищений газ відсмоктується димососом. Гідравлічний опір жалюзійного пиловловлювача ВТИ знаходиться в межах 100 - 500 Па. Про фракційну ефективність пиловловлювача свідчать такі дані. При очищенні газів від золи з щільністю л = 2600 кг/м³ фракційна ефективність складала:

d, мкм	10	15	20	25	30	40	50	60
?ф	47	63	78	86,5	91,3	94,8	96,5	97,7

Приведена ефективність відзначена при гідравлічному опорі 400 - 500 Па. При зменшенні гідравлічного опору фракційна ефективність знижується на 10 - 5 %.

Найпростіші інерційні пиловловлювачі. Один з пиловловлювачів такого типу відомий за назвою «пиловий мішок». Газ, що очищається, входить у корпус апарата по центральній трубі, чи прямої конічної. Сепарація пилу відбувається при повороті потоку на 180є і наступному його підйомі до вихідного патрубка. Швидкість потоку у вхідному патрубку 10 м/с, у циліндричній частині корпуса 1 м/с. Ефективність очищення газів з пиловими частками більш 30 мкм знаходиться в межах 65 - 80 %. Гідравлічний опір - 150 - 390 Па. Пилові мішки доцільно застосовувати для попереднього очищення газів з високою концентрацією пилу - трохи стільник грамів на 1 м³. Використовується переважно в металургії.

Екранний інерційний пиловловлювач. Основний елемент апарата - V-образний профіль. Струменя, на які розбивається потік запиленого газу, зіштовхуються з підставою V-образного елемента. У результаті зіткнення і кругового руху пил відокремлюється від потоку і попадає в бункер, розташований унизу. У разі потреби для більш повного видалення пилу з V-образних каналів прибігають до чи постукування вібрації. Застосовують також упорскування рідини, що сприяє видаленню пилу і запобігає її повторне віднесення газовим потоком. Перевагою апарата є можливість його використання при високих температурах і агресивних середовищах.

Гідравлічний опір апарата 25 - 100 Па. Ефективність очищення при запиленості газу 20 - 70 г/м³ і змісті фракцій більш 10 мкм 62 % складала 80 - 91 %.

1.3.4 Циклони

1.3.4.1 Загальна характеристика

Сепарація пилових часток у циклоні здійснюється на основі використання відцентрової сили.

Циклони широко застосовуються для очищення від пилу вентиляційних і технологічних викидів у всіх галузях народного господарства. Можна затверджувати, що циклони є найбільш розповсюдженим видом пилеуловлюючого устаткування. Їхнє широке поширення значною мірою порозумівається тим, що вони мають багато переваг - простота пристрою, надійність в експлуатації при порівняно невеликих капітальних і експлуатаційних витратах. Надійність циклонів обумовлена, зокрема, тим, що в їхнє конструкції немає складного механічного устаткування.

Капітальні і експлуатаційні витрати на пилеуловлюючі установки, обладнані циклонами, що значно менше відповідають витрат для установок з рукавними фільтрами, а тим більше електрофільтрами. Циклони поділяються на циклони великої продуктивності і циклони високої ефективності. Перші мають звичайно великий діаметр і забезпечують очищення значних кількостей повітря. Другі - порівняно невеликого діаметра (до 500 - 600 мм). Дуже часто застосовують групову установку цих циклонів, з'єднаних паралельно по повітрю.

Циклони, як правило, використовують для грубого і середнього очищення повітря від сухого пилу, що не сліпається. Прийнято вважати, що вони мають порівняно невелику фракційну ефективність в області фракцій пилу розміром до 5 - 10 мкм, що є основним їх недоліком. Однак циклони, особливо циклони високої ефективності, уловлюють не таку вуж малу частину пилу розміром до 10 мкм - до 80 і більш відсотків.

У сучасних високоефективних циклонах, у конструкції яких враховані особливості пилу, що уловлюється, удалося істотно підвищити загальну і фракційну ефективність очищення. Відзначений вище недолік обумовлений особливостями роботи циклонів, зокрема, турбулізацією потоку запиленого повітря, що перешкоджає сепарації пилу.

Розроблено і застосовується в техніку обезпилення велике число різних типів циклонів, що відрізняються друг від друга формою, співвідношенням розмірів елементів і т.д.

Корпус циклона складається з циліндричної і конічної частин.

За формою циклони розділяються на циліндричні (Hц > Hк) і конічні (Hк > Hц), Hц і Hк відповідно висота циліндричної і конічної частини циклона. Конічна частина апарата виконується у виді прямого конуса, зворотного чи конуса може складатися з двох конусів - прямого і зворотного. Будівля конічної частини визначає особливості руху пилеповітряного потоку в цій частині циклона і впливає на процес сепарації, а також коагуляцію деяких видів пилу в апараті, на стійкість його роботи при уловлюванні даних видів пилу.

Запилене повітря надходить у циклон через патрубок, очищений - віддаляється через вихлопну трубу. У залежності від способу підведення повітря до циклона розрізняють циклони з тангенціальним і спіральним підведенням повітря. При міцних рівних умовах циклони зі спіральним підведенням мають більш високу ефективність очищення. Потік запиленого повітря входить у корпус циклона звичайно зі швидкістю 12 - 14 м/с.

Застосовують циклони праві (обертання потоку запиленого повітря по годинній стрілці, якщо дивитися зверху) і ліві (обертання проти вартовий стрілки).

Нижче розглядаються теоретичні основи циклонного процесу і найбільш розповсюджені і характерні види циклонних апаратів.

Запилене повітря, ввійшовши в корпус, рухається по спіралі вниз уздовж стінок корпуса. Великі пилові частки (більш 100 мкм) під дією відцентрових сил рухаються в стінок корпуса, а дрібні частки (менш 10 мкм) - на деякій відстані від стінок. Досягши рівня прорізів у стінках корпуса, великі пилові частки з частиною повітря віддаляються з корпуса через отвори в пилезбірник. Тут відбувається сепарація часток, і вони через патрубок віддаляються.

Дрібні пилові частки продовжують рух у складі повітряного потоку в корпусі циклона, а потім у пилесбірнику. Дрібні частки разом з великими залишають апарат через пилевипускний патрубок. Повітряний потік через вихлопну трубу виходить з апарата.

Сферичний циклон був випробуваний у виробничих умовах на пилу деревного, цементного, вапняного, вугільної, піску, щебеню, золи і шлаку, горілої формувальної суміші. Ефективність очищення знаходилася в межах 98 - 99 % (для часток 10 - 50 мкм).

Підвищення ефективності очищення, особливо в області дрібних фракцій, досягається завдяки більш рівномірній подачі, розподілу і закручуванню пилеповітряного потоку (наявність декількох вхідних патрубків). Сферична форма корпуса і пилезбірника сприяє інтенсифікації процесу коагуляції часток.

1.3.4.2 Батарейні циклони (мультициклони)

Батарейний циклон (мультициклон) складається з великої кількості циклонних елементів невеликого діаметра, розташованих у загальному корпусі з єдиним підведенням і відводом газу і загальним бункером.

Корпус батарейного циклона розділений на кілька секцій, що частково можуть відключатися при зміні навантаження на апарат.

Найбільш поширені циклонні елементи з направляючими апаратами типу «гвинт» і «розетка». Звичайно застосовують циклонні елементи діаметром 100, 150, 250 мм.

Циклонний елемент складається з корпуса, що направляє апарата і вихлопної труби. Елементи з направляючим апаратом «розетка» мають більш високу ефективність, але вони більш схильні до забивання пилом, чим елементи з апаратом «гвинт».

Доцільність застосування батарейних циклонів порозумівається тим, що ефективність циклонних апаратів малого діаметра вище, ніж великого. Крім того, габарити батарейного циклона, зокрема, по висоті, менше, ніж групи циклонів при тій же продуктивності.

Недоліком батарейних циклонів є більш висока питома витрата металу в порівнянні з одиночними циклонами, а також нерівномірний розподіл повітря, що очищається, між елементами, що приводить до деякого зниження ефективності очищення в порівнянні з одиночними циклонами того ж діаметра, що й елементи батарейного циклона.

Батарейні циклони можуть застосовуватися для уловлювання слабко- і середне зліпаютчихся пилів. Їх використовують для очищення газів від летучої золи, пилу цементу, доломіту, вапняку, шамоту й ін. Для уловлювання сильно зліпаючихся пилів їх застосовувати не рекомендується.

Ряд апаратів призначений для очищення газів з температурою до 400?С. Частина апаратів випускається у вибухонебезпечному виконанні.

Батарейний циклон БЦ-2 включає (у залежності від типорозміру) від 20 до 56 чавунних литих циклонних елементів діаметром 250 мм із направляючими апаратами «розетка».

1.3.5 Ротаційні пиловловлювачі

У ротаційних пиловловлювачах очищення газів (повітря) від пилу заснована на використанні відцентрових сил і сил Коріолиса, що виникають при обертанні робочого колеса апарата.

Характерною рисою ротаційних пиловловлювачів є те, що в одному апараті сполучений побудник (вентилятор) і пиловловлювач. Завдяки цьому апарат більш компактний, чим установка, що складається з вентилятора і пилеуловлюючого пристрою. Ротаційний пиловловлювач споживає менше електроенергії, чим вентилятор і пиловловлювач у сумі.

Ротаційні пиловловлювачі поділяються на дві основні групи в залежності від місця підведення запиленого потоку до апарата. Велика частина ротаційних пиловловлювачів відноситься до групи, у якій запилений потік надходить у центральну частину колеса, що обертається в кожусі. Пилові частки під дією відцентрових сил і сил Коріолиса відкидаються на периферію диска і відтіля надходять у пилезбірник.

Застосовуються також апарати ротаційного типу, у яких для підвищення ефективності очищення запилений потік стикається з водяною поверхнею, віддаючи воді частина пилу, що міститься в ньому.

Ротаційні пиловловлювачі служать для очищення повітря (газів) від пилів що не зліпаються і слабо зліпаючихся пилів при їхній значній концентрації в потоці. Ефективність очищення від пилу з частками розміром 8 - 12 мкм складає 83 %. Для розміру 20 мкм - до 97 %.

1.3.6 Вихрові пиловловлювачі

У вихровому пиловловлювачі, як і в циклоні, сепарація пилу заснована на використанні відцентрових сил. Основна відмінність вихрових пиловловлювачів від циклонів полягає в наявності допоміжного газового потоку, що закручує.

Застосовують два види вихрових пиловловлювачів: соплові і лопаткові.

В апараті і того й іншого типу запилений газ надходить у камеру через вхідний патрубок із завихрувачем типу «розетка» і обтічником. У кільцевому просторі між корпусом апарата і вхідним патрубком розташована підпірна шайба, що забезпечує безповоротний спуск пилу в бункер.

Обтічник направляє потік газу до периферії. Пилові частки за рахунок впливу відцентрових сил переміщаються з центральної частини потоку до периферії.

Далі процес в апаратах двох видів трохи відрізняється. У сопловому апараті на запилений потік впливають струменя вторинного повітря (газу), що виходять із сопів, розташованих тангенціально. Потік переходить в обертальний рух.

Відкинуті під впливом відцентрових сил до стінок апарата пилові частки захоплюються спіральним потоком вторинного повітря (газу) і разом з ним рухаються вниз у бункер. Тут частки пилу виділяються з потоку, а очищене повітря (газ) знову надходить на очищення.

Експерименти показали позитивну роль підвищення тиску вторинного повітря до 30 - 40 кПа понад атмосферний. Ефективне пиловловлення може бути забезпечено і при меншому тиску. Сопла для подачі вторинного повітря потрібно розташувати по спадній спіралі. Оптимальної з'явилася установка 8 сопів діаметра 11 мм двома спіральними рядами під кутом нахилу 30?.

В апараті лопаткового типу вторинне повітря, відібраний у периферії очищеного потоку, подається кільцевим направляючим апаратом з похилими лопатками. За основними показниками апарати лопаткового типу виявилися більш ефективними: при однаковому діаметрі камери - 200 мм і продуктивності 330 м³/год гідравлічний опір соплового апарата склало 3,7?103 Па, ефективність 96,5 %, а лопаткового відповідно 2,8х10³ Па і 98% (при уловлюванні особливо дрібно дисперсного пилу).

Застосовують наступні способи підведення до вихрового пиловловлювача повітря, необхідного для закручування обезпиливаємого потоку: з навколишнього середовища, з очищеного потоку, із запиленого потоку. Перший варіант доцільний, якщо очищенню піддається гарячий газ, якому необхідно остудити. Застосовуючи другий варіант, можна трохи підвищити ефективність очищення, тому що для використання як вторинне повітря відбирають периферійну частину потоку очищеного повітря з найбільшим змістом залишкового пилу. Третій варіант найбільш економічний: продуктивність установки підвищується на 40 - 65 % зі збереженням ефективності очищення.

Вихровий пиловловлювач може застосовуватися для очищення вентиляційних і технологічних викидів від дрібнодисперсного пилу в хімічній, нафтохімічній, харчовій, гірничорудній і іншій галузях промисловості. У вихрових пиловловлювачах досягається дуже висока для апаратів, заснованих на використанні відцентрових сил, ефективність очищення - 98 - 99 % і вище. На ефективність очищення впливає зміна навантаження (у межах від 50 до 115 %) і змісту пилу в повітрі, що очищається, (газі) - від 1 до 500 г/м³. Апарат може застосовуватися для очищення газів з температурою до 700єС. У вихровому пиловловлювачі не спостерігається зносу внутрішніх стінок апарата, що зв'язано з особливостями його повітряного режиму. Апарат більш компактний, чим інші пиловловлювачі, призначені для сухого очищення викидів.

1.3.7 Фільтраційні пиловловлювачі

У фільтраційних пиловловлювачах очищення повітря (газу) від пилу відбувається при проходженні запиленого потоку через шар пористого матеріалу. Як фільтруючий шар використовують тканини, кокс, гравій і ін.

Процес фільтрації заснований на багатьох фізичних явищах (ефект зачеплення, у тому числі ситовий ефект, - аерозольні частки затримуються в порах і каналах, що мають перетин менше, ніж розміри часток; дія сил інерції - при зміні напряму руху запиленого потоку частки відхиляються від цього напрямку й осаджуються; броунівський рух - значною мірою визначає переміщення високодисперсних субмікронних часток; дія гравітаційних сил, електростатичних сил - аерозольні частки і матеріал можуть мати електричні чи заряди бути нейтральними).

В міру нагромадження у фільтруючому шарі затриманих часток режим фільтрації міняється. Для підтримки його в необхідних межах роблять регенерацію фільтра, що полягає в періодичному чи систематичному видаленні затриманих часток.

Більшість фільтрів має високу ефективність очищення. Фільтри застосовують як при високої, так і при низькій температурі середовища, що очищається, при різній концентрації в повітрі зважених часток.

Відповідним підбором фільтрувальних матеріалів і режиму очищення можна досягти необхідної ефективності очищення у фільтрі практично у всіх необхідних випадках.

У багатьох конструкціях фільтрувальних пиловловлювачів режим роботи фільтра, зокрема, режим регенерації, підтримується автоматично.

Володіючи багатьма позитивними якостями, що фільтрують пристрої в той же час не позбавлені недоліків: вартість очищення у фільтрах вище, ніж у більшості інших пиловловлювачів, зокрема, у циклонах. Це порозумівається більшою конструктивною складністю фільтрів у порівнянні з іншими апаратами, великою витратою електроенергії. Багато конструкцій фільтраційних пиловловлювачів більш складні в експлуатації і вимагають кваліфікованого обслуговування.

Фільтраційні пиловловлювачі в залежності від матеріалу фільтруючого шару підрозділяються на волокнисті, тканеві, зернисті.

1.3.7.1 Волокнисті фільтри

У волокнистих фільтрах фільтруючий шар утворений відносно рівномірно розподіленими тонкими волокнами фільтруючих матеріалів. Ці фільтри призначені для уловлювання часток дрібнодисперсного пилу при її концентрації в повітрі, що очищається, (газі) у межах 0,5 - 5 мг/м³.

Волокнисті фільтри можуть бути підрозділені на тонковолокнисті, глибокі і грубоволокнисті фільтри.

Тонковолокнисті фільтри служать для уловлювання високодисперсного пилу й інших аерозольних часток розміром 0,05 - 0,1 мкм з ефективністю не менш 99 %. Як фільтрувальний матеріал використовується ФП (фільтр Петрянова).

Для тонкої й умовно грубого очищення застосовують фільтри ПФТС, споряджені скловолокном. Продуктивність фільтрів 200 - 1500 м3/год, опір 200 - 1000 Па. Фільтри застосовують у тих випадках, коли температура середовища, що очищається, вище 60?С и в їй знаходяться речовини, що руйнують матеріали ФП.

Основного недоліку тонковолокнистих фільтрів (короткий термін служби фільтруючого шару через незастосовність регенерації) позбавлені глибокі фільтри. Вони розраховані на термін служби 10 - 20 років. Це досягається завдяки наявності декількох фільтруючих шарів загальною висотою 0,3 - 2,0 м. Діаметр волокон 8 - 19 мкм. Перший шар фільтра на шляху руху середовища, що очищається, складається з грубих волокон, останній шар - з тонких. Фільтр застосовується в системах стерилізації повітря у виробництві антибіотиків, вітамінів і інших біо- і медичних препаратів. Фільтр періодично стерилізують гострою парою, потім просушують сухим повітрям.

Грубоволокнисті фільтри. Ці фільтри називають також предфільтрами, тому що їх установлюють перед тонковолокнистими фільтрами для попереднього очищення повітря (газів). Завдяки цьому знижується вартість очищення, оскільки вартість грубоволокнистих фільтрів майже в 10 разів нижче тонковолокнистих, їх легше чи заміняти регенерувати. Фільтрувальний матеріал предфільтра складається із суміші волокон діаметром від 1 до 20 мкм.

Фільтри - туманоуловлювачі. Багато технологічних процесів супроводжуються утворенням туманів. Так, наприклад утворення тумана відбувається при випарі олій, виробництві і концентруванні різних кислот, виробництві хлору й ін. Рідкі частки в тумані мають розмір менш 10 мкм.

Для уловлювання часток тумана в даний час застосовують волокнисті фільтри-туманоуловлювачі різних конструкцій, для яких характерний безупинний висновок уловленої рідини.

Застосовують в основному два типи фільтрів - туманоуловлювачів: низькошвидкісні і високошвидкісні.

Низькошвидкісні фільтри споряджені сумішшю у визначеній пропорції грубих і тонких волокон. В елементі низькошвидкісного фільтра соосно розташовані дві дротяні сітки, просторово між якими заповнене волокнами. Трубка в нижній частині корпуса апарата обладнана гідрозатвором, через який уловлена рідина надходить у корпус апарата.

Високошвидкісні туманоуловлювачі. Збільшення швидкості фільтрації приводить до зменшення розмірів волокнистих фільтрів. Високошвидкісні фільтри випускає фірма «Монсанто». Фільтр складається з плоских елементів. Вони встановлені в каркасі, під яким розташований піддон, куди стікає уловлена рідина. Фільтруючим шаром є голкопробивні матеріали-повсті. По хімічній стійкості найбільш універсальна поліпропіленова повсть. Товщина шаруючи - 3 - 12 мм, діаметр волокон 20 - 75 мм. Опір фільтра 500 Па, ефективність уловлювання часток більш 3 мм близько 100 %.

1.3.7.2 Тканеві фільтри

Тканеві фільтри за формою фільтруючої поверхні можуть бути рукавними і рамковими. Найбільше поширення в промисловості одержали рукавні фільтри. Рукавний фільтр складається з ряду тканевих рукавів, підвішених у металевій камері. Верхня частина рукавів звичайно заглушена

Запилений газ надходить у нижню частину апарата і проходить через тканину рукавів. На поверхні тканини й у її порах осаджується пил. В міру збільшення товщини шаруючи пилу зростає опір фільтра, що тому осіла на тканині пил періодично видаляють. Процес фільтрації газу залежить від типу тканини і виду пилу. Гладкі і неворсисті тканини порівняно легко пропускають запилений газ. У порах таких тканин затримуються тільки великі частки пилу. Фільтр починає добре затримувати дрібний пил тільки після нагромадження на поверхні фільтруючих елементів шаруючи пилу. Для ворсистих, вовняних тканин із дрібними порами вплив початкового шару пилу менш помітно Ворсисті тканини доцільно застосовувати при уловлюванні зернистого гладкого пилу, а при уловлюванні волокнистого пилу -- краще гладкі тканини.

Фільтрація тонкого пилу (частки менш 1--2 мкм) можлива лише на поверхні раніше обложеного пилу.

Тканини, використовувані як фільтрувальні матеріали, повинні відрізнятися високої пилеємністю, повітропроникністю, механічною міцністю, стійкістю до стирання, стабільністю властивостей при підвищеній температурі й агресивному впливі хімічних домішок, а також мінімальним вологовбиранням і здатністю до легкого видалення накопиченого пилу. Не всі застосовувані в промисловості матеріали задовольняють перерахованим вимогам, тому кожен матеріал використовують у визначених, найбільш сприятливих для нього умовах.

Тканеві фільтри розрізняються між собою по наступним ознаках:

- форми тканевих фільтруючих елементів (рукавні, плоскі, клинові й ін.);

- місцеві розташування вентилятора щодо фільтра (усмоктувальні і нагнітальні);

- способу регенерації тканини (що струшуються, зі зворотною продувкою, з вібро струшуванням, з імпульсною продувкою й ін.);

- формі корпуса для розміщення фільтруючих елементів (прямокутні, циліндричні, відкриті);

- числу секцій в установці (одно- і многосекційні);

- виду використовуваної тканини (вовна, бязь, стеклоткань і т.д.).

Вітчизняною промисловістю серійно випускаються рукавні фільтри типу ФВ, МФУ, РФГ, ФВК, ФРМ, ФВВ, МФВ, МФС, ПФР, ФР.

Рукавні фільтри типу ФВ призначені для середнього і тонкого очищення газів від волокнистого пилу. Рукава виконують із суворої бязі. Фільтри МФУ застосовують для тонкого очищення газів і повітря від сухої і пилу, що сліпається, з розміром часток до 1 мкм (цемент, борошно, зола).

1.3.7.3 Зернисті фільтри

Фільтруючий шар у цих фільтрах утворений зернами сферичній чи іншій формі. Можуть використовуватися при високих температурах - до 500 - 800?С, в умовах впливу агресивного середовища. Зернисті фільтри поширені значно менше, ніж тканеві фільтри. Розрізняють насипні зернисті фільтри, у яких елементи фільтруючого шару не зв'язані жорстко один з одним, і тверді зернисті фільтри, у яких ці елементи міцно зв'язані між собою шляхом спікання, пресування, склеювання й утворять міцну нерухому систему.

Зернисті тверді фільтри керамічні, металокерамічні й ін. мають значну стійкість до високої температури, корозії, механічним навантаженням. Їх недолік - висока вартість, великий гідравлічний опір, труднощі регенерації.

У насадці насипних фільтрів використовують пісок, гравій, шлак, дроблені гірські породи, кокс, крихту гуми, пластмас, графіту й ін. матеріали в залежності від необхідної стійкості і до впливу температури, хімічних речовин і ін.

Зернистий фільтр може бути єдиною ступінню в установці першою ступінню перед більш ефективним фільтром, наприклад з матеріалами ФП.

Регенерація здійснюється шляхом розпушування шаруючи чи вручну механічно, промивання водою, заміни шаруючи.

Приклад такого фільтра - зернистий гравійний фільтр для уловлювання пилів з наявністю абразивних часток і агресивних газів від дробарок, грохотів, сушарок, млинів, що транспортують пристроїв підприємство з виробництва цементу, вапна, гіпсу, фосфорних добрив і ін. Питоме навантаження на фільтр - 17 - 50 м³/(м²?ч), опір фільтра - у межах 0,5 - 1,5 кПа. Ефективність очищення - до 99,8 %.

1.3.8 Апарати мокрого очищення газів

Одним із простих і ефективних способів очищення промислових газів від зважених часток є мокрий спосіб, що одержав в останні роки значне поширення у вітчизняній промисловості і за рубежем.

Апарати мокрого очищення газів відрізняються високою ефективністю уловлювання зважених часток і невеликою вартістю в порівнянні з апаратами сухого очищення.

Деякі типи апаратів мокрого очищення (турбулентні газопромивачі) можуть бути застосовані для очищення газів від часток розміром до 0,1 мкм.

Апарати мокрого очищення газів по ступені очищення можуть не тільки успішно конкурувати з такими високоефективними пиловловлювачами, як рукавні фільтри, але і використовуватися в тих випадках, коли рукавні фільтри не можуть бути застосовані унаслідок високої температури, підвищеної чи вологості вибухонебезпечності газів, що очищаються.

В апаратах мокрого очищення газів одночасно зі зваженими частками можна уловлювати пароподібні і газоподібні компоненти. До недоліків мокрого очищення варто віднести: необхідність обробки стічних вод, що утворяться, підвищений бризгоунос і необхідність захисту апаратів від корозії при обробці агресивних середовищ. Незважаючи на ці недоліки, мокрі газоочисні апарати з успіхом застосовують у хімічній промисловості.

Апарати мокрого очищення часто використовують у газоочисних системах для одночасного охолодження і зволоження газів. У цьому випадку газоочисні апарати служать ще і теплообмінниками змішання, де охолоджений газовий потік безпосередньо контактує з охолодною рідиною.

Серед апаратів для очищення газів від пилу мокрі пиловловлювачі відрізняються найбільшим різноманіттям, що обумовлюється силами, що впливають на газо-рідинні потоки. При цьому рідка фаза знаходиться в апараті у виді плівки, струменя, крапля, чи піни різних сполучень.

За принципом роботи апарати мокрого очищення газів поділяються на наступні групи: порожні і насадочні, барботажні і пінні, апарати ударно-інерційного типу, відцентрового типу, динамічні і турбулентні промивачі.

1.3.8.1 Порожні і насадочні апарати

У порожніх і насадочні апаратах запилені гази пропускають через потік що розпорошується, що розприскується чи стікаючої по насадці рідини. При цьому частки пилу захоплюються потоками промивної рідини й осаджуються в апараті, а очищені гази викидаються в атмосферу.

У порожніх скруберах промивання газів здійснюють за допомогою розбризкування рідини назустріч рухається потоку, що очищається. Для зрошення скруберів застосовують форсунки грубого розпилення. Висока ефективність очищення газів досягається в тому випадку, якщо промивна рідина розпилююється з утворенням крапель 0,5 -- 1 мм. Звичайно скрубер являє собою вертикальний апарат круглого чи прямокутного перетину. Форсунки встановлюють в одному чи декількох перетинах по висоті апарата.

Для зниження бризкоуноса швидкість газу в апараті не повинна перевищувати 1 - 1,2 м/с. Гідравлічний опір порожнього скрубера невелике і звичайно не перевищує 250 Па. Витрата води складає 5 - 10 м³/год на 1 м² площі поперечного переріза. Найбільше повно в цих апаратах уловлюються частки пилу більш 10 мкм.

Характерною рисою насадочних скруберів є те, що процес виділення пилу відбувається на змоченій поверхні насадки в результаті численних змін руху газового потоку в апараті. Насадочні скрубери заповнюють насадочними елементами різної конфігурації, що утримуються на опорних ґратах. До безладної насадки відносяться кільцева (при завантаженні навалом), седлоподібна, кускова; у регулярної - хордова, блокова, уголкова.

Недоліками насадочних скруберів є часті забивання насадки при обробці запилених газів, що обмежує область їхнього застосування в техніку пиловловлення. Насадочні колони доцільно застосовувати тільки при уловлюванні пилу, що добре змочується, особливо в тих випадках, коли процеси уловлювання супроводжуються чи охолодженням очищенням газів від інших компонентів.

1.3.8.2 Барботажні і пінні апарати

У барботажних апаратах гази, що очищаються, у виді пухирців проходять через шар рідини; при цьому унаслідок великої поверхні зіткнення газів з рідиною протікає процес очищення газів від зважених часток. Гази, що очищаються, барботують у рідину через трубки, опущені в шар рідини. Для дроблення газів на дрібні пухирці край барботажної трубки часто роблять зубцюватим. Ефективність подібних апаратів досить велика, однак через складність виготовлення вони мають обмежене застосування в промисловості.

У пінних апаратах пилеуловлюючий ефект досягається в результаті руху газу, що очищається, через шар піни. Піна в цих апаратах може формуватися різними способами: на ґратах, куди подається рідина, що продувається знизу повітряним чи потоком при ударі повітряного потоку об дзеркало рідини.

Пінні пиловловлювачі широко поширені в хімічній промисловості. Вони прості по конструкції і досить ефективні. На відміну від барботерів у пінних пиловловлювачах гази проходять через рідину зі швидкістю, що перевищує швидкість вільного спливання пухирців, що створює умови для утворення високотурбулізованої піни.

Пінні газопромивачі являють собою вертикальний апарат круглого чи прямокутного перетину, у внутрішній порожнині якого встановлені перфоровані чи щілинні ґрати. Гази, що очищаються, надходять до ґрат знизу. У результаті інтенсивного перемішування газу з рідиною в шарі піни відбувається змочування і виділення з потоку пилоподібних часток, що виводяться з апарата у виді шламу, а очищені гази виходять через патрубок, розташований у верхній частині апарата.

Існують пінні пиловловлювачі з провальної (а) і переливний (б) ґратами. У першому з них рідина як би «провалюється» крізь отвори в ґратах, через які надходить очищений потік. Апарати з переливними ґратами можуть працювати з вільним зливом піни через зливальний поріг. Для ефективної роботи апаратів як із провальними, так і переливними ґратами важливо, щоб рідина і газ рівномірно розподілялися по поверхні ґрат.

У пінних апаратах з переливними ґратами витрачається приблизно в три рази менше рідини і припустимі значні коливання навантаження по газі і рідині, чим в апаратах із провальними ґратами. Однак ґрати провального типу менше забиваються пилом, оскільки стікаюча в отвори вода змиває осад із ґрат.

Необхідно відзначити, що при швидкості газу більш 1,0--1,2 м/с у пінних апаратах можливе сильне віднесення крапель води. Тому в перетині апарата над шаром піни повинний бути встановлений каплеуловлючач. Останніми дослідженнями в області удосконалювання пінних апаратів було встановлено, що над основними ґратами повинний бути розташований спеціальний випрямувач висотою 60 мм у виді стільник з осередками (35х35 мм). Стільники вирівнюють шар піни по всій площі ґрат і дозволяють збільшити швидкість газу в перетині корпуса апарата до 3 м/с.

З метою інтенсифікації масо- і теплообмінних процесів в останні роки одержав поширення апарат, у якому рухливою насадкою служать порожні і суцільні кулі з поліетилена, полістиролу й інших пластичні мас.

У корпусі апарата між нижніми опорно-розподільними ґратами і верхніми обмежувальними ґратами міститься шар порожніх куль. Ці апарати успішно застосовували для мокрого обезпилення газів у процесах, що супроводжуються утворенням суспензій і опадів, коли інші апарати виявлялися непридатними.

При гідравлічному опорі від 1500 до 2000 Па в апараті з псевдо рідинною кульовою насадкою уловлюється до 99% часток розміром від 2 мкм і більш.

Пінні пиловловлювачі ЛТИ використовують для тонкого очищення технологічних, димових і вихлопних газів, а також вентиляційного повітря від пилу, туманів і інших забруднень, забезпечуючи більш високий ступінь очищення в порівнянні з мокрими пиловловлювачами інші типів.

1.3.8.3 Апарати ударно-інерційного типу

Мокрі газоочисні апарати ударно-інерційного типу працюють за принципом інерційного осадження часток під час подолання газами перешкоди, що очищаються, чи при різкій зміні напряму руху газового потоку над поверхнею рідини.

Мокрий ударно-інерційний пиловловлювач являє собою вертикальну колону, у нижній частині якої знаходиться шар рідини. Запилені гази зі швидкістю 20 м/с направляються зверху вниз на поверхню рідини. При різкій зміні напряму руху газового потоку (на 180°) зважені частки, що містяться в газах, проникають у воду й осаджуються в ній, а очищені гази спрямовуються у вихідний газопровід. Пиловловлювачі цього типу задовільно працюють у випадку добре змочується пилу з розміром часток більш 20 мкм. Шлам з апарата віддаляється чи періодично безупинно через гідрозатвор. Для видалення ущільненого осаду з дна застосовують змивні сопла.

Серед мокрих пиловловлювачів ударної дії можна виділити ще два найбільш розповсюджених у промисловості апарата: статичний пиловловлювач ПВМ, типу ротоклон і скрубер ударної дії (скрубер Дойля).

Продуктивність промислових ротоклонов складає від 2500 до 90000 м³/ч. Експлуатаційним достоїнством ротоклонов є можливість зміни продуктивності (у межах 25% від номінальної) без помітного зниження ефективності. Інститутом Гипротяжмаш був розроблений пиловловлювач продуктивністю до 40000 м³/ч. Він обладнаний пристроєм для автоматичної водоподпитки і підтримки рівня води в апараті. Апарат показав гарні результати по ефективності очищення аспіраційного повітря і рекомендований до застосування для очищення вентиляційних викидів від що незлипаються і нецементуються пилів.

У скрубер Дойля газ на очищення надходить через труби, у нижній частині яких установлені конуси, що збільшують швидкість газових потоків (до 35--55 м/с). З цією швидкістю газовий потік ударяється про поверхню рідини, створюючи завісу з крапель. Рівень рідини в скрубері на 2--3 мм нижче крайки газоподводящої труби, а гідравлічний опір складає 1500 Па.

1.3.8.4 Апарати відцентрового типу

Принцип використання відцентрової сили для уловлювання пилу, широко використовуваний у циклонах, знайшов застосування й в апаратах мокрого очищення. Обертання газового потоку в апаратах відцентрового типу здійснюється за допомогою спеціальних направляючих лопаток або шляхом тангенціального підведення газу. Зрошення апаратів здійснюють форсунками, встановленими в центральній частині чи апарата уздовж його стінок.

Над форсунками передбачається вільна від зрошення зона, що служить для сепарації краплинної рідини. Найбільше застосування в промисловості одержали відцентрові скрубери з тангенціальним підведенням газів.

Пиловловлювач з водяною плівкою (ПВП) розрахований на очищення запиленого вентиляційного повітря від будь-яких видів пилу, що незлежується. Корпус такого циклона являє собою циліндр, у нижній частині якого тангенціально закріплений патрубок для підведення запиленого газу. Внутрішня стінка циклона зрошується водою, що стікає по ній у виді плівки.

Якщо зміст пилу перевищує 2 г/м³, перед циклоном з водяною плівкою рекомендується встановлювати першу ступінь очищення у виді сухого чи циклона іншого інерційного пилевідділення. Циклони ЦВП не застосовують для очищення агресивних газів.

Відцентровий скрубер ВТИ призначений для очищення димових газів від золи. Апарат можна застосовувати для очищення димових газів при спалюванні твердого палива зі змістом сірки не більш 1% і температурі газів, що надходять на очищення, °не вище 200 С. Скрубер ВТИ складається зі сталевого циліндра з конічним днищем, вхідного патрубка, зрошувальної системи і гідравлічного затвора. Вхідний патрубок апарата приварюється тангенціально до внутрішньої поверхні.

Ступінь очищення газів у скрубері ВТИ досягає 90% і не залежить від змачування пилу, зміни щільності зрошення (у межах від 0,06 до 0,14 кг/м³) і концентрації пилу в газах (до 20 г/м³).

1.3.8.5 Скрубер Вентурі

Скрубер Вентурі є найбільш розповсюдженим апаратом цього класу. Його виконують у виді труби, що має плавне звуження на вході (конфузор) і плавне розширення на виході (дифузор). Найбільш вузька частина труби Вентурі називається горловиною. У конфузор на деякій відстані від горловини за допомогою форсунок підводиться рідина. Запилений потік з великою швидкістю проходить через горловину і входить у дифузор. У процесі витікання газу через горловину відбувається тісний контакт між газом і рідиною. Процес очищення газу в апараті можна розглядати як фільтрування газу через об'ємний фільтр, що складається з дрібних крапельок;, що утворяться при дробленні рідини.

При очищенні гарячого вологого газу підвищенню ефективності процесу сприяє охолодження газу нижче крапки роси і виділення сконденсованої вологи. При русі газу через диффузорна ділянка труби швидкість потоку знижується, у результаті відбувається агрегація дрібних крапель. Для їх уловлювання за трубою Вентурі звичайно встановлюють чи циклони інші апарати подібного типу.

По конструкції різні типи турбулентних промивачів відрізняються конфігурацією поперечного переріза труби-розпилювача (кругле, прямокутне), місцем подачі рідини, що зрошує, (у конфузор чи горловину) і конструкцією каплеуловлювача.

Ефективність уловлювання пилу в скруберах Вентурі збільшується з ростом швидкості газів у горловині і щільності зрошення. Оптимальне співвідношення між швидкістю газів у горловині труби і щільністю зрошення визначають для кожного виду пилу, він залежить від її дисперсного складу. Так, при уловлюванні часток пилу, розміри яких менше 0,1 мкм, великого значення набуває тривалість контакту запилених газів з поверхнею диспергованої рідини. У цьому випадку підвищення ефективності може бути досягнута при зниженні швидкості газів до 50 м/с і збільшенні щільності зрошення до 3,5 л/м³ газу.

У залежності від способу підведення рідини, що зрошує, можна розрізняти основні типи апаратів з центральним підведенням рідини в конфузор, з периферійним зрошенням (у конфузорі чи в горловині), із плівковим зрошенням, з безфорсуночним і форсуночним зрошенням.

1.3.8.6 Електричні фільтри

Одним з найбільш зроблених способів очищення промислових газів від пилу і туманів є електричне очищення в електрофільтрах.

Широке застосування електрофільтрів для уловлювання твердих і рідких часток обумовлено їхньою універсальністю і високим ступенем очищення газів при порівняно низьких енерговитратах. Ефективність установок електричного очищення газів досягає 99%, а в ряді випадків і 99,9%. Такі фільтри здатні уловлювати частки різних розмірів, у тому числі і субмікронні, при концентрації часток у газі до 50 г/м³ і вище.

Промислові електрофільтри широко застосовують у діапазоні температур до 400--450°С и більш, а також в умовах впливу корозійних середовищ.

Електрофільтри можуть працювати при розрідженні і під тиском газів, що очищаються. Вони відрізняються відносно низькими експлуатаційними витратами, однак капітальні витрати на спорудження електрофільтрів досить високі, тому що ці апарати металоємні і займають велику площу, а також забезпечуються спеціальними агрегатами для електроживлення. При цьому зі зменшенням продуктивності установок по газі питомі капітальні витрати сильно зростають.

Переважною областю застосування електрофільтрів з погляду економічної доцільності є очищення великих обсягів газу.

До недоліків електрофільтрів поряд з їх високою вартістю варто віднести високу чутливість процесу електричного очищення газів до відхилень від заданого технологічного режиму, а також до механічних дефектів внутрішнього устаткування.

Іноді властивості газопилевого потоку є серйозною перешкодою для здійснення процесу електрогазоочистки (наприклад, при високому питомому електричному опорі чи пилу газ, що коли очищається, являє собою вибухонебезпечну суміш).

Уловлювання пилу в електрофільтрах засновано на відомій здатності різнойменно заряджених тіл притягатися друг до друга. Пилоподібним часткам спочатку повідомляється електричний заряд, після чого вони осаджуються на протилежно зарядженому електроді.

Коли в міжелектродному просторі проходить газ зі зваженими пилоподібними частками, іони газу адсорбуються на поверхні порошин, унаслідок чого порошини заряджаються і здобувають здатність переміщатися під впливом електричного полючи до осаджувальних електродів. Осілу на електродах пил періодично видаляють. Таким чином, електрогазоочистка включає процеси утворення іонів, зарядки пилоподібних часток, транспортування їх до осаджувальних електродів, періодичне руйнування шаруючи пилу, що нагромадилося на електродах, і видалення її в пилезбірні бункери.

Зі збільшенням напруженості електричного полючи і величини заряду, одержуваного частками, швидкість руху заряджених часток до електрода зростає. Електрофільтр буде тим краще уловлювати пил, чим більше його довжина, вище напруженість полючи і менше швидкість газу в апараті.

Різні конструкції електрофільтрів відрізняються напрямком ходу газів (вертикальні, горизонтальні), формою осаджувальних електродів (пластинчасті, трубчасті, шестигранні), формою коронуючих електродів (голчасті, круглого чи штиковий перетини), числом паралельно працюючих секцій (одне- і багатосекційні). Електрофільтри підрозділяються на сухі і мокрі.

У сухих електрофільтрах звичайно уловлюються тверді частки, що віддаляються з електродів струшуванням. Очищається в сухому електрофільтрі газ повинний мати температуру, що перевищує крапку роси, щоб уникнути конденсації вологи, поява якої може викликати корозію апарата.

У мокрих електрофільтрах можна уловлювати тверді і рідкі частки, змивані з поверхні електродів рідиною, що зрошує, (звичайно водою). Температура газу, що надходить у мокрий электрофильтр, повинна бути близької до крапки чи роси дорівнює їй. Якщо рідкі частки самостійно стікають з електродів у міру їхнього нагромадження, то мокрі електрофільтри можуть не мати спеціальних пристроїв для промивання.

Існують два основних типи осаджувальних електродів - пластинчасті і трубчасті. Пластинчасті електроди використовуються, як у горизонтальних, так і у вертикальних електрофільтрах, а трубчасті -- тільки у вертикальних. Трубчасті осаджувальні електроди переважніше пластинчастих унаслідок кращих характеристик електричного полючи. Однак забезпечити гарне струшування трубчастих електродів складно, і тому їх рідко застосовують у сухих електрофільтрах і досить широко в мокрих.

2. ЗАГАЛЬНІ ДАНІ ПРО ОБ'ЄКТ. ХАРАКТЕРИСТИКА

2.1 Підприємства як джерела забруднення атмосфери

Ізюмське Державне підприємство розташоване на одній промділянці.

Територія площадки граничить: на півночі і північному сході - з житловою зоною по вулиці Ентузіастів; на сході - із РТП; на заході - лісовий масив; на півдні - пустир.

Найближча житлова зона знаходиться на відстані близько 55 м від джерела викиду на півночі.

Опалення корпусів підприємства здійснюється від власної котельні.

Ізюмське Державне лісогосподарське підприємство випускає: плінтус - 1500 п.м.; лиштва -- 1500 п.м.; штахетна ланка -- 350 шт.; двері і рами -100 м²;

Карта - схема підприємства з нанесенням на ній виробничих цехів і джерел викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря представлена на плакаті.

3. КОРОТКИЙ ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ

Характеристика технологічних процесів і технологічного устаткування з погляду забруднення атмосфери.

Ізюмське Державне лісогосподарське підприємство випускає наступну продукцію: плінтуса, лиштви, штахетна ланка, рами, двері, короби і т.д. Основними джерелами забруднення атмосфери є наступні ділянки.

Котельні

Котельня (джерело №1) служить для обігріву приміщень і подачі гарячої води в зимовий час. Котельня обладнана казанами КЧМ, що працюють на вугіллі. Річна витрата вугілля складає - 4 т. Продукти згоряння вугілля - вуглецю оксид, азоту двооксид, азоту оксид, сірчистий ангідрит, зола, сажа і бенз(а)пирен віддаляються в атмосферу через димар діаметром 0,15 м і висотою 11 м.

Котельня (джерело №11) служить для обігріву приміщень у зимовий час і для виробничих нестатків (подача пари на сушіння пиломатеріалів цілий рік). Котельня обладнана казаном-утилізатором, що використовує деревні обпилювання. Річна витрата обпилювань складає - 210 т. Продукти згоряння - вуглецю оксид, азоту двооксид, азоту оксид, сірчистий ангідрит, зола, сажа і бенз(а)пирен віддаляються в атмосферу через димар діаметром 0,38 м і висотою 14 м.

Котельня (джерело № 15) служить для обігріву ремонтно-транспортного цеху в зимовий час. Котельня обладнана казанами НИИСТУ-5, що працюють на куті і дровах. Річна витрата вугілля складає - 5,8 т, дров - 242 т. Продукти згоряння - вуглецю оксид, азоту двооксид, азоту оксид, сірчистий ангідрит, зола, сажа і бенз(а)пирен віддаляються в атмосферу через димар діаметром 1,6 м і висотою 35 м.

Металообробка

Для заточення лез пив на ділянці знаходяться два спеціальних комбінованих верстати ТЧП (джерело № 7). Для заточення сталевого інструмента на ділянці розташований один заточувальний верстат (джерело № 14). Діаметри абразивних кіл складають 150 мм. Витрата абразивних кіл -150 шт/рік. При роботі верстатів ТЧП і заточувального верстата в атмосферу виділяється пил абразивно-металева.

Зварювальна ділянка

Дана ділянка обладнана посадою зварювання, використовуваної для господарських нестатків (джерело № 2). При варінні використовуються штучні електроди типу АНР - 4. Витрата електродів складає 1 т. При виробництві зварювальних робіт через трубу діаметром 0,28 м і висотою 4 м в атмосферу виділяються наступні шкідливі речовини: заліза оксид, марганець і його з'єднання.

На підприємстві знаходиться ділянка хазяйновито побутовий газорізки і газозварювання (джерело № 16). Витрата карбіду складає 400 кг у рік. При провадженні робіт в атмосферу виділяється азоту двооксид. Викид неорганізований.

Акумуляторна

На підприємстві знаходиться посада зарядки кислотних акумуляторі (джерело № 4). Витрата сірчаної кислоти - 60 кг. При зарядці акумуляторів в атмосферу виділяються пари сірчаної кислоти.

Деревообробка

Для виготовлення столярних виробів на ділянці розташовані наступні верстати: циркулярна пилка - 1 шт., фрезерні - 2 шт., комбіновані - 1 шт. (джерело № 6); (КПА-50) - 1 шт., фрезерний (Ф-1)-1 шт., рейсмусовий (ЦР-400) - 1 шт. (джерело № 8); круглопильний (Ц-6) - 1 шт., многопильний (ЦМ- 800) - 1 шт. (джерело №9); поперечна пилка (ЦМЭ-2) -1 шт., пилки (ЦМ-120) - 1 шт. і (Ц2-2М) - 1 шт. (джерело №10).

При роботі верстатів в атмосферу виділяється пил деревна. Для очищення атмосферного повітря від пилу встановлені циклони Клайпеда 1 з коефіцієнтом очищення - 98-98,5 %.

Автотранспорт

На балансі підприємства знаходяться 50 карбюраторних машин. Річна витрата бензину 299,3 т. Машини розташовуються на стоянку в дворі (джерело №5).

При включенні двигунів автомобілів, а також в'їзді і виїзді зі стоянки підприємства в атмосферу виділяються продукти згоряння бензину-вуглецю оксид, азоту двооксид, сірчистий ангідрит, граничні вуглеводні З12-З19, свинець і його з'єднання, бенз(а)пирен.

Для заправлення машин є власна автозаправна станція для бензину (джерело № 12), а також резервуари для збереження палива (джерело № 13). Шкідливі речовини - пари бензину - виділяються в атмосферу через отвори баків під час заправлення і через „дихальні клапани' ємностей.

Для ремонту власного транспорту є ремонтний цех (джерело № 17). Кількість ремонтних місць - 4. При ремонтних роботах (запуск двигуна автомобіля) в атмосферу через ворота виділяються наступні речовини: вуглецю оксид, азоту двооксид, сірчистий ангідрид, граничні вуглеводні З12-З19, свинець і його з'єднання, бенз(а)пирен.

Кузня

Для ремонтних робіт використовується горн, що працює на куті. Річна витрата вугілля - 2 т. Продукти згоряння вугілля - вуглецю оксид, азоту двооксид, азоту оксид, сірчистий ангідрит, зола, сажа і бенз(а)пирен віддаляються в атмосферу через димар діаметром 0,50 м і висотою 9 м.

3.1 Перелік забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу

1. Пил абразивно-металева.

2. Марганець і його з'єднання.

3. Свинець і його з'єднання.

4. Зола вугільна ТЭЦ.

5. Азоту двооксид.

6. Азоту оксид.

7. Кислота сірчана.

8. Сажа.

9. Ангідрит сірчистий.

10.Вуглецю оксид.

11.Бензин.

12.Вуглевод. С12-С19

13.Заліза оксид.

14.Бенз(а)пирен х10^-6

15. Пил деревна.

В атмосферу викидаються 15 шкідливі речовини. До першого класу небезпеки відносяться дві речовини - бенз(а)пирен, свинець і його з'єднання.

3.2 Коротка характеристика газоочисних установок

На підприємстві обстежено 17 джерел, що викидають шкідливі речовини в атмосферу. Пилегазоочисними установками обладнані наступні джерела:

джерело №6 - скрубер Вентурі; КПД - 98,5%;

джерело №8 - скрубер Вентурі; КПД - 98%;

джерело № 9 - скрубер Вентурі; КПД - 98%;

джерело №10 - скрубер Вентурі; КПД-98%;

Візуальне обстеження місцевих отсосів показало їхній задовільний стан. Експлуатаційний стан систем - задовільне.

Таблиця 3.1. Характеристика ГОУ

№	Найменування очисного устаткування	Забруднюючі речовини, по яких проводиться очищення	Концентрація на вході, мг/м куб.	Концентрація на виході з, мг/м куб.	Ефективність очищення
6	скрубер Вентурі	Пил деревна	845	13	98,5%
8	скрубер Вентурі	Пил деревна	750	15	98%
9	скрубер Вентурі	Пил деревна	345	7	98%
10	скрубер Вентурі	Пил деревна	653	13	98%

3.3 Обґрунтування повноти і вірогідності вихідних даних, застосовуваних для розрахунків ГДВ

Дані, необхідні для розрахунку гранично припустимих викидів (ГДВ), що утворяться від джерел шкідливих викидів визначалися методом прямих інструментальних вимірів об'ємного виходу забрудненого вентиляційного повітря і концентрацій шкідливих речовин в умовах нормального завантаження устаткування і розрахунковим методом.

Величини гранично припустимих концентрацій і орієнтовані безпечні рівні впливу забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць узяті з довідника ОАО „УкрНТЕК', 1998 м, Донецьк.

4. ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКІВ, АНАЛІЗ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1 Розрахунок приземних концентрацій забруднюючих речовин від джерел викидів підприємства

Найменування характеристик	Величина
Коефіцієнт, що залежить від стратифікації атмосфери, А	200
Коефіцієнт рельєфу місцевості в місті	1.0
Середня максимальна температура зовнішнього повітря найбільш жаркого місяця року, Т° С	27.0
Середня температура самого холодного місяця року, Т С	-8.3
Середньорічна троянда вітрів, % С	9
ПС	14
С	16
ПС	12
П	12
ПЗ	12
3	14
ПЗ	11
Швидкість вітру м/с	7

Розрахунок приземних концентрацій виконаний на існуюче положення. Розрахунки вироблялися при швидкостях 0.5 м/с і 5 м/с і в частках середньозваженої швидкості-0.5, 1, 1.5.

Перебір напрямків вітру здійснюється з кроком, рівним 10°. Розрахунки максимальних приземних концентрацій виконані: по розрахунковому прямокутнику №1; по розрахункових крапках на границі СЗЗ (№№ 2-5), розташованих у вузлах перетинання координатної сітки з границею СЗЗ; по розрахунковій крапці №6 і розрахункової лінії №7-7, розташованих у житловому масиві.

РОЗРАХУНОК ПРИЗЕМНИХ КОНЦЕНТРАЦІЙ

Розрахунки розсіювання забруднюючих речовин (ЗР) в атмосфері, висоти труби (Н) і гранично припустимих викидів (ГДВ) від одиночних стаціонарних джерел забруднення атмосфери виконується по ОНД-86

Вони проводяться в нашому випадку для джерела забруднення атмосфери, розташованого в Харківській області на рівній і слабопересечій місцевості. При цьому джерело забруднення атмосфери має один димар висотою , м, з діаметром устя , м, швидкістю виходу газоповітряної суміші , м/с, різницею температур викидів і навколишнього атмосферного повітря , °С, і масою забруднюючих речовин , г/с.

Послідовність розрахунків наступна.

1. Визначають витрати газоповітряної суміші , м/с, безрозмірні параметри , і значення небезпечної швидкості вітру* м/с, по формулах:

при

при й

2. Розраховують максимальну концентрацію забруднюючих речовин , мг/м³, і відстань , м, від джерела забруднення атмосфери до крапки по формулах:

де А - безрозмірний коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери (розподіл температур повітря по висоті, що впливає на його вертикальне переміщення), що дорівнює для Харкова й області 180, М - маса викидів шкідливих речовин, г/с; F - безрозмірний коефіцієнт, що залежить від швидкості осідання речовин (для газів F=1); - безрозмірний коефіцієнт, що відбиває вплив рельєфу місцевості (для рівної й слабопересіченої місцевості ).

3. Обчислюють приземні концентрації забруднюючих речовин , мг/м³, по осі факела викиду , м, (на видаленні , ) по формулі

де - безрозмірний коефіцієнт, обчислюється по формулах:

при

4. Визначають приземні концентрації забруднюючих речовин , мг/м³ на перпендикулярах до осі факела викиду при відстанях від джерела забруднюючої речовини по формулах:

для ;

де - безрозмірний коефіцієнт, що розраховують за значенням аргументу при небезпечній швидкості вітру .

Величину знаходять по формулах:

при

де - відстань по перпендикуляру від осі факела викидів, м (варто приймати = 50, 100, 200, 300 й 400 м), - відстань від джерела забруднюючих речовин до розглянутого видалення даного перпендикуляра, м ( задано вище рівним ).

Значення визначають по формулі

За вихідним даними таблиці треба розрахувати максимальну приземну концентрацію забруднюючих речовин, створювану джерелом №15 забруднення атмосфери, знайти її віддалення від джерела - і концентрації забруднюючих речовин по осі факела викидів і перпендикулярно їй для крапок, що відстоять від джерела на межі /2, , 3 й 6.

Таблиця. 3.1. Вихідні дані для розрахунку

Маса викидів CO, г/с	Висота труби Н, м	Діаметр устя труби, м	Швидкість виходу газо-повітряного струменя, м/с	Різниця температур викидів і зовнішнього повітря, ?Т,?С

1	5	6	7	8
800	35	1,6	3,5	200

Димар висотою, м

Діаметр устя, м

Швидкість виходу газоповітряної суміші, м/с

Різниця температур викидів і навколишнього атмосферного повітря, град

Маса забруднюючих речовин, г/с

1. Визначаємо величини

м³/с

2. Розраховуємо максимальну концентрацію забруднюючих речовин, мг/м³, і відстань м, від джерела забруднення атмосфери до крапки по формулах:

мг/м³

3. Обчислюємо приземні концентрації забруднюючих речовин мг/м³, по осі факела викиду м, (на видаленні Xm/2, 3Xm, 6Xm)

4. Визначаємо приземні концентрації забруднюючих речовин мг/м³, на перпендикулярах до осі факела викиду при відстанях від джерела забруднюючої речовини (Xm, 3Xm, 6Xm)

Спочатку обчислюємо коефіцієнти ty

Потім визначаємо значення S2

Приземні концентрації забруднюючих речовин на відстані Xm/2

мг/м³

Приземні концентрації забруднюючих речовин на відстані Xm

мг/м³

мг/ м³

Приземні концентрації забруднюючих речовин на відстані 3Xm

мг/ м³

Приземні концентрації забруднюючих речовин на відстані 6Xm

мг/ м³

Вихідні дані для побудови графіка приземних концентрацій по осі факела викидів на відстанях Xm/2, Xm, 3Xm, 6Xm

мг/ м³м

Зведемо дані в таблицю

С_ЗВ, мг/м³	Х, м
8,538	204,842
12,419	409,684
6,467	1229
2,471	2458

Рис. 4.1. Схема приземних концентрацій по осі факела викидів

Вихідні дані для побудови графіка приземних концентрацій перпендикулярно осі факела викидів на відстанях Xm/2, Xm, 3Xm, 6Xm

Перша крива при м

мг/ м³ м

Друга крива при м

мг/ м³ м

Третя крива при м

мг/ м³ м

мг/м3 м

Четверта крива при м

мг/ м³ м

Зведемо дані в таблицю

Су0	Су1	Су2	Су3	у
0,041	0,059	0,031	0,012	-200
2,164	3,147	1,639	0,626	-100
6,057	8,81	4,588	1,753	-50
8,538	12,419	6,467	2,471	0
6,057	8,81	4,588	1,753	50
2,164	3,147	1,639	0,626	100
0,041	0,059	0,031	0,012	200

Рис. 4.2. Схема приземних концентрацій перпендикулярно осі факела викидів

4.2 Аналіз результатів розрахунків приземних концентрацій шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу джерелами викидів

4.2.1 Існуюче положення

Аналіз результатів розрахунків забруднення повітряного басейну викидами Ізюмського Державного лісогосподарського підприємства показав, що перевищення санітарних норм на границі СЗЗ і в селитебній зоні не має по наступним інгредієнтах: азоту двооксид, азоту оксид, вуглецю оксид, сірчистий ангідрид, пил абразивно-металева, марганець і його з'єднання, свинець і його з'єднання, залоза оксид, зола, сажа, кислота сірчана, бензин, граничні вуглеводні С12 - С19, пил деревна, бенз(а)пирен, а також по групах сумації: сірчистий ангідрид і двооксид азоту, сірчистий ангідрид і свинець, сірчистий ангідрид і сірчана кислота.

4.2.2 Термін досягнення нормативів ГДВ

Постійний річний контроль за роботою устаткування, ремонт і балансування вентиляторів, плановий ремонт пилегазоочисного устаткування, заміна повітряпроводів дозволяє зберегти викиди шкідливих речовин в атмосферу на рівні фактичних, що відповідає припустимим нормам.

Для досягнення санітарних норм якості атмосферного повітря можна провести заходу щодо зниженню викидів цієї речовини до рівня гранично припустимих норм. Тому рекомендується на деяких джерелах збільшити висоту димаря і зробити реконструкцію існуючих пилегаэоочисних пристроїв установивши скрубери Вентурі, що значно підвищить ефективність (98%) уловлювання ПГОУ.

УДЗ забезпечує ефективність уловлювання пилу за рахунок витиснення дрібнодисперсного пилу з приосевої зони апарата до периферії. За рахунок збільшення відцентрових сил дрібнодисперсний пил осідає на стінках і по стінках транспортується в бункер.

За результатами розрахунків приземних концентрацій на ЕОМ минулому виконані ізодіаграми розсіювання забруднюючих речовин для всіх розглянутих джерел.

4.3 Пропозиції по нормативах ГДВ

Викиди шкідливих речовин від джерел підприємства як показали результати розрахунків розсіювання концентрацій шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери, на існуюче положення перевищують граничнодопустимі санітарні норми на границі СЗЗ і в селитебній зоні знизяться і досягнуть максимально- припустимих концентрацій.

4.4 Контроль за дотриманням нормативів ГДВ (ВСВ) на підприємстві

Результати розрахунків розсіювання приведені для: азоту двооксиду, свинцю, золи, сажі, пилу деревної, бензину, пилу абразивно-металевої.

В основу системи контролю покладене визначення величини викидів забруднюючих речовин в атмосферу шляхом прямих вимірів на джерелі згідно (6, 15, 23). Необхідність контролю за дотриманням нормативів ГДВ на підприємстві визначається виконанням нерівностей:

при

- сумарна величина викидів шкідливої речовини від джерела викиду, г/с

ГДК - максимальна разова гранично припустима концентрація, мг/м³

- висота джерела викидів, м

Усі джерела підприємства поділяються на 2 категорії. До першої категорії відносяться джерела, що контролюються систематично, до другого епізодично.

До першої категорії відносяться джерела, для яких при ГДК>0,5 виконуються нерівності:

при , а також джерела на який установлені пилегазоочистка з КПД >75 % при виконанні умов:

Таким чином, контролю підлягають наступні інгредієнти: азоту двооксид, пил деревна, сажа, зола, свинець.

План-графік контролю за дотриманням нормативів ГДВ (ВСВ) на джерелах викидів затверджується керівництвом підприємства і погодиться з органами Держконтролю за охороною атмосферного повітря. Вибір крапок добору проб пилегазової суміші визначається згідно «Вказівкам і нормативам технологічного проектування» і «Методикам вимірів концентрації шкідливих речовин».

У випадку чи недоцільності неможливості визначення викидів забруднюючих речовин прямими методами допускається використання розрахункових методів.

Вибір крапок добору проб пилегазової суміші визначається згідно «Вказівкам і нормативам технологічного проектування» і «Методикам вимірів концентрації шкідливих речовин». У випадку чи недоцільності неможливості визначення викидів забруднюючих речовин прямими методами допускається використання розрахункових методів.

На підприємстві повинна бути складена програма робіт з контролю викидів, що включає: перелік підлягаючих контролю джерел; загальне число вимірів по кожному джерелу; указівка виду контролю і крапок добору проб шкідливих речовин; указівка загального числа об'єктів, контрольованих тільки розрахунковими методиками.

У число обов'язково контрольованих речовин відповідно до типової інструкції з організації системи контролю промислових викидів в атмосферу в галузях промисловості включені основні шкідливі речовини: окисли азоту (у перерахуванні на двооксид азоту), оксид вуглецю, сірчистий ангідрид.

Орієнтоване число вимірів у рік визначалося по формулі:

При відносному квадратичному відхиленні - 4 % і погрішності визначення середньорічного викиду - 7 %, число вимірів у рік складе:

тобто контроль повинний проводиться 1 раз у рік.

4.5 Санітарно-захисна зона

Розмір санітарно-захисної зони визначений відповідно до Державних санітарних правил планування і забудови населених пунктів, затверджених наказом № 173 від 19.06.96.

Нормована границя санітарно-захисної зони визначена по санітарній кваліфікації, побудована від джерел забруднення, нанесена на ситуаційну карту-схему (плакат) і складає 50 м.

Розрахунок забруднення повітряного басейну викидами підприємства показав, що на існуюче положення максимальні приземні концентрації не перевищують граничнодопустимі санітарні норми викидів шкідливих речовин на границі СЗЗ і в селитебній зоні. Найближча житлова забудова знаходиться на відстані близько 55 м на півночі від джерел викидів. У границі санітарно-захисної зони дитячих і лікувальних закладів немає.

Розрахункова максимальна концентрація по свинці і його з'єднаннях на існуюче положення склала на границі СЗЗ:

0,5182 ГДК (0.0005 мг/м³) у крапці з координатами х=170,0, у=-66,0; основний вкладник - джерело №5 (відкрита стоянка), внесок складає 100 %.

Розрахункова максимальна концентрація по свинці і його з'єднаннях на існуюче положення склала в селитебній зоні:

0,4964 ГДК (0,0005 мг/м³) у крапці з координатами х=50, у=125,0; основний вкладник - джерело №5 (відкрита стоянка), внесок складає 100%.

Розрахункова максимальна концентрація по золі вугільної на існуюче положення склала на границі СЗЗ:

0.2134 ГДК (0.0107 мг/м³) у крапці з координатами х=91,0, у=153,0; основні вкладники - джерела № 1, 15, 3 (котельні); внески відповідно розподіляються: 65%, 27%, 8%.

Розрахункова максимальна концентрація по золі вугільної на існуюче положення склала в селитебній зоні:

0,1517 ГДК (0,0076 мг/м³) у крапці з координатами х=50,0, у= 125,0; основні вкладники - джерела № 1, 15, 3 (котельні); внески відповідно розподіляються: 58%, 37%, 5%.

Розрахункова максимальна концентрація по сажі на існуюче положення склала на границі СЗЗ:

0,2783 ГДК (0,0417 мг/м³) у крапці з координатами х=91,0, у=153,0; основні вкладники - джерела № 1, 15, 3 (котельні),; внески відповідно розподіляються: 62%, 30%, 8%.

Розрахункова максимальна концентрація по сажі на існуюче положення склала в селитебній зоні:

0,2006 ГДК (0,0301 мг/м³) у крапці з координатами х=50,0, у=125,0; основні вкладники - джерела № 1, 15, 3 (котельні); внески відповідно розподіляються: 55%, 40%, 5%. Розрахункова максимальна концентрація по бензині на існуюче положення склала на границі СЗЗ:

0,5647 ГДК (2,8235 мг/м³) у крапці з координатами х=170,0, у=-66,0; основний вкладник - джерело № 12 (АЗС); внесок складає 99,9%. Розрахункова максимальна концентрація по пилу деревної на існуюче положення склала на границі СЗЗ:

0,6333 ГДК (0,0633 мг/м³) у крапці з координатами х=-11,0, у=78,0; основні вкладники - джерела № 8, 9,10, 6 (верстати); внески відповідно розподіляються: 29%, 25%, 25%, 21%.

Розрахункова максимальна концентрація по пилу деревної на існуюче положення склала в селитебній зоні:

0,5041 ГДК (0,0504 мг/м³) у крапці з координатами х=50,0, у=125,0; основні вкладники - джерела № 6, 8, 9, 10 (верстати); внески відповідно розподіляються: 32%, 25%, 22%, 21%.

Розрахункова максимальна концентрація по пилу абразивно-металевої на існуюче положення склала на границі СЗЗ:

0,1517 ГДК (0,0607 мг/м³) у крапці з координатами х=248,0, у=5,0; основний вкладник - джерело №14 (заточувальної верстат); внесок складає 87%.

Максимальні приземні концентрації інших забруднюючих речовин на границі СЗЗ і в селитебній зоні менше 0,1 ГДК.

Розміри санітарно-захисної зони підприємства визначені відповідно до вимог ОНД-86 відповідно до обліку перспективи розвитку підприємства і фактичного забруднення атмосфери.

Розміри СЗЗ згідно ОНД-86 перевіряються розрахунком. Розміри санітарно-захисної зони прийнято визначати відповідно до вимог відповідно до обліку перспективи розвитку підприємства і фактичного забруднення атмосфери.

Розрахунок розміру СЗЗ проводили по формулі:

- розрахунковий розмір СЗЗ, м;

- розрахунковий розмір ділянки місцевості в даному напрямку, де концентрація шкідливих речовин перевищує ГДК;

- середньорічна повторюваність напрямку вітрів розглянутого румба, %

- повторюваність напрямків вітрів одного румба при круговій троянді вітрів, %.

при восьми румбовій троянді вітрів

На існуюче положення по всіх інгредієнтах дотримуються санітарні норми викидів шкідливих речовин.

Розроблено заходи щодо регулювання викидів при несприятливих метеорологічних умовах і по контролі за дотриманням нормативів ГДВ (ВСВ).

На існуюче положення максимальні приземні концентрації по всіх інгредієнтах не перевищують граничнодопустимі санітарні норми на границі СЗЗ і в селитебній зоні.

По всіх інгредієнтах норми попередньо припустимих викидів установлюються на рівні фактичних.

Визначено платежі за викиди забруднюючих речовин в атмосферу.

північ	північний схід	схід	південний схід	південь	південний захід	захід	північний захід
0.72	1.12	1.28	0.96	0.96	0.96	1.12	0.88
-	-	-	-	-	-	-	-
0	0	0	0	0	0	0	0

Пропонується прийняти границю розрахункової СЗЗ по границі нормативної. Границі СЗЗ представлені на ситуаційній карті-схемі району розташування підприємства (плакат).

4.6 Заходи щодо регулювання викидів при несприятливих метеорологічних умовах

Заходу щодо регулювання викидів при несприятливих метеорологічних умовах (НМУ) розроблені у відповідності РД.52.04.52-85. Стан атмосферного повітря визначається в першу чергу потужністю емісії забруднюючих речовин, висотою джерел, швидкістю і температурою газів, що відходять. Однак, істотне значення мають метеорологічні умови розсіювання. Існують метеоумови, що значно погіршують розсіювання шкідливих домішок (туман, приземна і піднята інверсії, штиль і т.д.) Для забезпечення нормальних гігієнічних умов у цьому випадку необхідне проведення спеціальних заходів, що знижують рівень викидів забруднюючих речовин в атмосферу.

Попередження про підвищення рівня забруднення повітря в зв'язку з очікуваними несприятливими метеорологічними умовами складають у прогностичних підрозділах обласного центра по гідрометеорології.

Застосовують два види попереджень про можливість формування підвищеного рівня забруднення повітря від окремих джерел і по місту в цілому. У першому випадку попередження зв'язані з ростом концентрацій домішок у повітрі, створюваних викидами одного чи групи джерел; у другому - з ростом загальноміського забруднення повітря. Вони передаються на підприємства, що є джерелами забруднення приземного шару повітря, що контролюють організаціям Державного керування екології і природних ресурсів у Харківській області, СЭС і ін.

У залежності від рівня забруднення атмосфери складають попередження трьох ступенів, яким відповідають три види роботи підприємств у період НМУ. Попередження першого ступеня складається, якщо передвіщається один з комплексів НМУ, при якому очікується концентрація в повітрі одного чи декількох контрольованих речовин вище ГДК, другого ступеня - якщо передвіщаються два таких комплекси НМУ одночасно (наприклад, при небезпечній швидкості вітру), коли очікуються концентрації одного чи декількох контрольованих речовин вище ГДК. Попередження третин ступеня складається у випадку, якщо після передачі попередження другого ступеня небезпеки інформація, що надходить, показує, що при метеорологічних умовах, що зберігаються, ужиті заходи не забезпечують необхідну чистоту атмосфери, при цьому очікуються концентрації в повітрі одного чи декількох шкідливих речовин вище 5 ГДК.

При надходженні цих попереджень від органів обласного ЦГМ на підприємстві повинний бути виконаний комплекс заходів, спрямований на зниження забруднення атмосфери. При першому режимі роботи підприємству необхідно провести заходу, що носять організаційно-технічний характер. Заходи щодо першого режиму повинні забезпечити скорочення концентрації забруднюючих речовин у приземному шарі атмосфери приблизно на 15-20%.

При другому режимі роботи підприємству необхідно провести всі заходи, розроблені для першого режиму, а також заходи розроблені на базі технологічних процесів, що супроводжуються незначними зниженнями продуктивності підприємства: скоротити продуктивність деревообробної ділянки, ділянки металообробки, скоротити продуктивність котельної і т.д. Заходи щодо другого режиму повинні забезпечити скорочення концентрації забруднюючих речовин у приземному шарі атмосфери приблизно на 20-40%.

При третьому режимі роботи підприємству необхідно провести заходи для першого і другого режимів, крім того, заходу, що дозволяють знизити викиди за рахунок тимчасового скорочення обсягу основного виробництва. Заходи щодо третього режиму повинні забезпечити скорочення концентрації забруднюючих речовин у приземному шарі атмосфери приблизно на 40-60%.

5. РОЗРАХУНОК ГАЗООЧИСНОГО ОБЛАДНАННЯ

Розрахована ефективність застосування скрубера Вентурі для очищення від пилу виробничих викидів.

Скрубери Вентурі знайшли найбільше застосування серед апаратів мокрого очищення газів з осадженням часток пилу на поверхні крапель рідини. Вони забезпечують ефективність очищення 0.96...…098 на пилах із середнім розміром часток 1...2 мкм при початковій концентрації пилу до 100 г/м³^. Питома витрата води на зрошення при цьому складає 0,4...…0,6 л/м³^.

Вихідні дані:

Забруднювач - пил n = 0,4663

Щільність газу в горловині ?_м = 0,9 кг/м³

Швидкість газу в горловині W_г = 135 м/с

Масова витрата газу М_г = 0,9 кг/с

Масова витрата рідини, що зрошує, Мж = 0,865 кг/с

Питома витрата рідини m = 1,5 л/м³

Тиск рідини ?_ж = 300 кПа

Щільність рідини ?_ж = 1000 кг/м³

Коефіцієнт гідравлічного опору сухої труби - =0.15

Необхідна ефективність очищення від пилу не менш 0,9

Визначаємо гідравлічний опір сухої труби Вентурі,

Розраховуємо гідравлічний опір, обумовлений уведенням рідини, що зрошує,

Н/ м², де

_ж - коефіцієнт гідравлічного опору труби, обумовлений уведенням рідини

Знаходимо гідравлічний опір труби Вентурі, Н/ м²

Знаходимо сумарну енергію опору Кт, Па

де V_ж і V_г- об'ємні витрати рідини і газу відповідно, м³/с

V_ж= М_ж/V_ж = 0,865/1000 = 8,65 ? 10^-4 м³/с

V_г= М_г/V_м = 0,9/0,9 = 1 м³/с

К_т = 10662855 + 300?10³(8,65?10^-4/1) = 10663114 Па

Визначаємо ефективність скрубера Вентурі

Ефективність скрубера Вентурі, отримана в результаті розрахунків (величина ), задовольняє заданій умові, тобто забезпечує очищення газів від пилу з ефективністю не менш 0.9.

V₁ = 28V;

V₂ = 8V; l₂ = 0.15 V d₂;

забруднення атмосфера шкідливий викид

6. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

6.1 Вступ

Державна політика в галузі охорони праці базується на принципах: пріоритету життя і здоров'я працівників, повної відповідальності роботодавця за створення належних, безпечних і здорових умов праці; підвищення рівня промислової безпеки шляхом забезпечення суцільного технічного контролю за станом виробництв, технологій та продукції, а також сприяння підприємствам у створенні безпечних та нешкідливих умов праці:

комплексного розв'язання завдань охорони праці на основі загальнодержавної, галузевих, регіональних програм з цього питання та з урахуванням інших напрямів економічної і соціальної політики, досягнень в галузі науки і техніки та охорони довкілля;

соціального захисту працівників, повного відшкодування шкоди особам, які потерпіли від нещасних випадків на виробництві та професійних захворювань;

встановлення єдиних вимог з охорони праці для всіх підприємств та суб'єктів підприємницької діяльності залежно від форм власності та видів діяльності;

адаптації трудових процесів до можливостей працівника з урахуванням його здоров'я та психологічного стану;

використання економічних методів управління охороною праці, участі держави у фінансуванні заходів щодо охорони праці, залучення добровільних внесків та інших надходжень на цілі, отримання яких не суперечить законодавству;

інформування населення, проведення навчання, професійної підготовки ы підвищення кваліфікації працівників з питань охорони праці;

забезпечення координації діяльності органів державної влади, установ, організацій, об'єднань громадян, що розв'язують проблеми охорони здоров'я, гігієни та безпеки праці, а також співробітництва і проведення консультацій між роботодавцями та,

(їх представниками) між усіма соціальними групами під час прийняття рішень з охорони праці на місцевому та державному рівнях;

використання світового досвіду організації роботи щодо поліпшення умов і підвищення безпеки праці на основі міжнародного співробітництва.

6.2 Управління охороною праці на підприємстві

Відповідно до ст. 13 закону України „Про охорону праці” роботодавець зобов'язаний створити на робочому місці в кожному структурному підрозділі умови праці відповідно до нормативно-правових актів, а також забезпечити додержання вимог законодавства щодо прав працівників у галузі охорони праці.

З цією метою роботодавець забезпечує функціонування системи управління охороною праці, а саме:

- створює відповідні служби і призначає посадових осіб, які забезпечують вирішення конкретних питань охорони праці, затверджує інструкції про їх обов'язки, права та відповідальність за виконання покладених на них функцій, а також контролює їх додержання;

- розробляє за участю сторін колективного договору і реалізує комплексні заходи для досягнення встановлених нормативів та підвищення існуючого рівня охорони праці;

- забезпечує виконання необхідних профілактичних заходів відповідно до обставин, що змінюються;

- впроваджує прогресивні технології, досягнення науки і техніки, засоби механізації та автоматизації виробництва, вимоги ергономіки, позитивний досвід з охорони праці тощо;

- забезпечує належне утримання будівель і споруд, виробничого обладнання та устаткування, моніторинг за їх технічним станом;

- забезпечує усунення причин, що призводять до нещасних випадків, професійних захворювань, та здійснення профілактичних заходів, визначених комісіями за підсумками розслідування цих причин;

- організовує проведення аудиту охорони праці, лабораторних досліджень, умов праці, оцінку технічного стану виробничого обладнання та устаткування, атестацій робочих місць на відповідність нормативно-правовим актам з охорони праці в порядку і строки, що визначаються законодавством, та за їх підсумками вживає заходів до усунення небезпечних і шкідливих для здоров'я виробничих факторів;

- розробляє і затверджує положення, інструкції, інші акти з охорони праці, що діють у межах підприємства (далі - акти підприємства), та встановлюють правила виконання робіт і поведінки працівників на території підприємства, у виробничих приміщеннях, на будівельних майданчиках, робочих місцях відповідно до нормативно-правових актів з охорони праці,

- здійснює контроль за додержанням працівником технологічних процесів, правил поводження з машинами, механізмами, устаткування та іншими засобами виробництва, використанням засобів колективного та індивідуального захисту, виконанням робіт відносно до вимог з охорони праці; організовує пропаганду безпечних методів праці та співробітництво з працівниками у галузі охорони праці;

Роботодавець несе безпосередню відповідальність за порушення зазначених вимог.

Рис. 6.1 Схема управління охороной праці

Служба охорони праці вирішує задачі:

- забезпечення безпеки виробничих процесів, устаткування, будівель і споруд;

- забезпечення працюючих засобами індивідуального і колективного захисту;

- професійної підготовки і підвищення кваліфікації працівників з питань охорони праці, пропаганди безпечних методів роботи;

- вибору оптимальних режимів праці і відпочинку працюючих;

- професійного відбору виконавців для певних видів робіт.

У роботі розроблені заходи щодо забезпечення безпеки і нешкідливих умов праці в процесі виробництва деревних виробів. Ізюмське Державне лісогосподарське підприємство випускає: плінтус; штахетну ланку; двері і рами.

Таблиця 6.1 Перелік небезпечних і шкідливих виробничих факторів.

Небезпечний (шкідливий) виробничий фактор	Джерело виникнення
Висока електрична напруга 380 В	Щити керування, електроустаткування, деревообробні верстати у приміщеннях
Шум	Вентиляційні установки, деревообробні верстати
Вібрація	Вентиляційні установки, деревообробні верстати
Несприятливий мікроклімат	у приміщеннях деревообробки

6.3 Промислова санітарія

6.3.1 Шкідливі речовини, які зустрічаються у гальваничному виробництві

У роботі, при розрахунку і виявленню основних параметрів, що є основними забруднювачами на Ізюмському Державному лісогосподарському підприємстві виявлені джерела, що викидають в атмосферу наступні речовини: азоту двооксид, азоту оксид, вуглецю оксид, сірчистий ангідрид, пил абразивно-металева, зола, сажа, кислота сірчана, граничні вуглеводні С12-С19, бензин, бенз(а)пирен, пил деревна.

В таблиці 6.2 надається перелік шкідливих речовин, які зустрічаються у виробництві та їх характеристики (токсичність, ГДК, клас небезпеки) [3,4,5].

Таблиця 6.2. Характеристика шкідливих речовин

Найменування речовини (матеріала, продукта)	ГДК в повітрі робочої зони мг/м3	Клас небезпеки
Азоту двоокис	0,85	2
Азоту окис	0,4	3
Ангідрид сірчистий	0,5	3
Ацетон	0,35	4
Аерозоль зварювання	0,15	3
Бензин	5	4
Бутилацетат	0,1	4
Водень хлористий	0,2	2
Зола сланцева	0,3	3
Ізопрен	0,5	3
Кислота сірчана	0,3	2
Марганець і його з'єднання	0,01	2
Сажа	0,15	3
Свинець і його з'єднання	0,01	1
Пил деревна	0,1	4
Пил абразивно - металева	0,04	4
Вуглецю окис	0,5

6.3.2 Метеорологічні умови

По енергетичним витратам роботи, що виконуються, можна віднести до категорії II а. Допустимі і оптимальні значення параметрів метеорологічних умов в теплому та холодному періоді року для даної категорії представлені в таблиці 6.3.

Таблиця 6.3 Значення параметрів метеорологічних умов.

Період року	Категорія робіт по енерговитратам	Температура, ^оС	Відносна вологість, %	Швидкість руху повітря, м/с
Теплий	II а	Допустимі
		18-27	65	0,2-0,4
		Оптимальні
		21-23	40-60	0,3
Холодний	II а	Допустимі
		17-23	Не більше 75	0,3
		Оптимальні
		18-20	40-60	0,2

6.3.3 Вентиляція

Для забезпечення нормованих параметрів мікроклімату [8] передбачити в основних виробничих приміщеннях систему вентиляції та опалення. Вентиляція - природна і штучна. Механічна - загальнообмінна, припливно-витяжна, місцева і аварійна. Вид опалення - центральне.

6.3.4 Освітлення

У відповідності з [9, 5], передбачене штучне освітлення приміщення, в якому розташоване рабоче місце.. Залежно від розряду зорової роботи, який визначається найменшим розміром об'єкту розрізнення, виду освітлення, вибираєм нормативне значення коефіцієнта природної освітленості. По. фону и контрасту об^,екту визначаєм разряд зорових робіт- III в.

Природне освітлення- одностороннє бокове. Нормативне значення коефіцієнту природної освітленості для IV пояса світлового клімату; визначаєм по формулі:

[ %]

де: енIV - коефіцієнт природної освітленості (КПО) для IV пояса світлового клімату;

eнIII - коефіцієнт природної освітленості для III пояса світлового клімату;

m - коефіцієнт світлового клімату (0,9);

c - коефіцієнт сонячного клімату (1 ч 0,75).

Штучне освітлення - загальне равномірне. В якості джерел освітлення використовують люмінесцентні лампи ЛБ 80-4. Нормативне значення освітленості для IIIв розряду робіт - 300 лк. Загальне освітлення виконано у вигляді преривних ліній світильників прямого свету (П) с дзеркальними екранами,сітками та відбивателями.

Основні характеристики освітлення, що приміщенні, визначено в таблиці 6.4.

Таблиця 6.4 Характеристика освітлення.

Площа полу, м2	Розряд зорових робіт	Освітлення
		природне	штучне
		Вид освітлення (бокове, верхнє)	КПО, %	Нормована освітленість, Е, лк
240	III в	1,8	700	300

6.3.5 Шум

Джерелами шуму є технологічне обладнання, вентиляційна система. Допустимий рівень звуку 80 дБА

Основні заходи щодо зниження шуму:

розташування джерел шуму в ізольованих приміщеннях;

- застосування шумопоглинаючих матеріалів і т.д.

6.4 Електробезпека

Род току -змінний, напруга в мережі (220/380 В); частота промислова - 50 Гц. Режим нейтралі мережі - трифазна трьохпровідна мережа з ізольованою нейтралью. застосовано занулення. Клас приміщення по ступеню небезпеки враження електричним струмом - II [10].Режим нейтралі питомої мережі- трифазна чотирьопровідна з глухозаземленою нейтралью.

6.5 Пожежна безпека

Пожежна безпека забезпечується системою запобігання пожежі, системою пожежного захисту [13] і організаційно-технічними заходами.

Категорія приміщення по вибухо-пожеженебезпеці - Б [14], клас приміщення - 2, ступінь вогнестійкості будівлі - II [15]. Із можливих елементів системи пожежного захисту обов'язковими є первинні засоби пожежегасіння[5]. В приміщенні розташовані вогнегасники ОПС-10 і ОУ-5.

6.6 Охорона навколишнього середовища

Зростання витрат на охорону навколишнього середовища за останні роки зв'язано з різким збільшенням кількості нормованих викидів в атмосферу і водне середовище.

При цьому завдається шкода не тільки навколишньому середовищу, але й народному господарству, а також здоров'ю и самопочуванню людини. Ця шкода проявляється разом в кількох аспектах: моральному, естетичному, соціальному, економічному, правовому.

7. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

7.1 Техніко-економічне обґрунтування

Конкурентна здатність продукції залежить від технічного рівня виробництва, показників якості і екологічності продукції, раціонального природокористування. У цих умовах росте роль і значення техніко-економічного обґрунтування майбутніми фахівцями управлінських рішень в області екології, раціонального природокористування.

7.1.1 Планування виконання роботи

Таблиця 7.1 - Вихідні дані сіткового графіка

Показники	Номер роботи

Тривалість, дні	7	10	20	15	10	7	6	5
Послідовність виконання	2;3;4	3;5	6	6	6	7;8	8	-

Побудова сіткового графіка мовою робіт.

Рис. 7.1 Сітковий графік

До розрахункових параметрів сіткового графіка відносять:

- тривалість критичного шляху;

- ранній термін початку робіт;

- ранній термін закінчення робіт;

- пізній термін початку робіт;

- пізній термін закінчення робіт;

- повний резерв часу сіткового графіка;

- вільний резерв часу сіткового графіка.

Критичний шлях Т_кр дорівнює сумі тривалості робіт з максимальною тривалістю від початку науково-дослідної роботи до її закінчення. (Т_кр=46 днів).

Ранній термін початку робіт розраховуємо, по формулі:

t_HJ=max(t_HI+d) (7.1)

Ранній термін закінчення робіт визначаємо по формулі:

t_ОКІ=t_HI+d, (7.2)

де і - індекс попередньої роботи;

j - індекс наступної роботи;

d - тривалість j-й роботи.

Пізній термін початку робіт визначають для останньої роботи як:

t₉=T_KP-d₁₀ (7.3)

Для інших робіт пізній термін початку робіт складає:

t_HI=min(tHJ-d) (7.4)

Пізній термін закінчення роботи визначають:

t_OKI=t_HI+d_i (7.5)

Повний резерв часу сіткового графіка розраховують як:

P_ПІ=t_HI-t_HI (7.6)

Вільний резерв - це резерв часу робіт, що можуть бути виконані завчасно, а наступна за ними робота також буде почата по ранньому терміну, тобто:

Р_В=t_H-t_OK (7.7)

Результати розрахунків сіткового графіка зведені в таблицю 7.2.

Таблиця 5.2 - Результати розрахунків сіткового графіка

№раб	Продолж. раб.	t_H	t_OK	t_H	t_OK	Р_П	Р_В
1	7	0	7	0	7	0	0
2	10	7	17	7	17	0	0
3	20	17	37	17	37	0	0
4	15	7	22	22	37	15	-30
5	10	17	27	27	37	10	-5
6	7	37	44	37	44	0	10
7	6	44	50	44	50	0	0
8	5	50	55	50	55	0	0

7.1.2 Оцінка частки творчої роботи

У пошукових і прикладних розробках вихідним параметром роботи є ідея, що послідовно проходить технічні стадії НДР, одержує подальший розвиток: поступово перетворюється в продукт праці. Т.ч., поява, розвиток ідеї, її перетворення в матеріальний результат - це результат творчої роботи науковців. На перших п'ятьох стадіях НДР йде в основному процес уявлюваного проникнення в сутність явища і пізнання його закономірностей. На шостій стадії творча робота доповнюється сугубо технічними процесами роботи. На сьомій стадії використовують математичні і логічні моделі, основну роль знову грає уявлювані процеси.

Типові стадії проведення НИР:

1.Планування розробок по екології і природокористуванню;

2.Збір, систематизація й обробка інформації;

3.Складання технологічної схеми;

4.Розробка матеріальних і теплових балансів;

5.Техніко-екологічні розрахунки;

6.Експеримент;

7.Використання математичних методів і комп'ютерної техніки;

8.Прийняття рішень;

9.Реалізація рішень;

10.Упровадження, оформлення, задача.

Результати оцінки представлені у виді графіка (7.2).

Таблиця 7.3 - Умови завдання

№ роботи	1	2	3	4	5	6	7	8
Продолж. роботи, дні	7	10	20	15	10	7	6	5

7.1.3 Кошторис витрат на виконання науково-дослідної роботи (НДР)

Витрати на проведення НДР відносять до передвиробничих витрат. Ці одночасні витрати складаються з витрат на виконання НДР- 3НДР; проектування і конструювання - 3ін; виготовлення устаткування, необхідного для проведення НДР- 3з; освоєння нової техніки 3о.

Кошторис витрат на проведення НИР складається в укрупненому виді і містить у собі наступні статті.

Заробітна плата всіх учасників НИР визначена в табл.7.4.

Таблиця 7.4 - Заробітна плата всіх учасників НДР

Категорії працюючих	В чіл	Должн. оклад, грн	Час роботи, мес.	Осн. фонд оплати праці, грн	Дод. фонд оплати праці, грн	Фонд оплати праці, грн
Керівник	1	490	10	4900	980	5880
Ст. наук. співр.	1	440	11	4840	968	5808
Мол. наук. співр.	2	390	11	4290	858	5148
Дипломник	2	140	8	1120	224	1344
Усього:	6			15150	3030	18180

Відрахування у фонд соціального страхування приймають у розмірі 37% від фонду оплати праці.

Витрати на науково-виробничі відрядження приймають умовно в розмірі (5-10)% від фонду оплати праці.

Контрагентські роботи і послуги з боку визначаються в розмірі 10% від фонду оплати праці.

Витрати на матеріали приймають у розмірі (10-20)% від фонду оплати праці.

Витрати на електроенергію складають:

З_Е=N_Y*Т_ОБ*К_З*Ц_Е_, (7.8)

де N_y - установлена потужність електроустаткування, кВт;

Т_ОБ - ефективний фонд робочого часу устаткування;

К_З - коефіцієнт завантаження устаткування, рівний 0,75;

Ц_Е - ціна 1 кВт/рік електроенергії.

Витрати на малоцінний і інвентар, що швидко зношується, приймають у розмірі (10-5)% від вартості устаткування (В).

Амортизаційні відрахування визначаємо у відсотках від вартості устаткування:

А=, (7.9)

де То - час роботи устаткування, дні.

Накладні витрати, що включають витрати на господарські нестатки, приймають (80-200)% від фонду оплати праці.

Сума статей складає собівартість НДР.

Витрати на НДР складають:

З_НДР=С_НДР*1,2, (7.10)

де 1,2 - коеф. планові накопичення.

Таблиця 7.5 - Кошторис витрат на проведення НДР

Статті	Сума, грн	Метод розрахунків
1.Заробітна плата	18180
2.Відрахува. у фонд соц. страху	6726,6	18180*0,37
3.Витрати на наук.-вироб. відрядження	1272,6	18180*0,07
4.Контраген. роботи	1818	18180*0,1
5.Витрати на матеріали	2727	18180*0,15
6.Накладні витрати	27270	18180*1,5
Усього	60468,5

Сума статей складає С_НИР=49233.26

З_НИР=49233.26*1,2=59079.91

7.1.4 Оцінка науково-технічного рівня НДР

Для оцінки рівня виконаної НДР використовується метод бальних оцінок, згідно з яким кожному фактору по прийнятій шкалі привласнюється визначена кількість балів. Оцінку проводять по дев'ятьох факторах на підставі запропонованих характеристик фактора і їхніх значень у балах і вагомості фактора.

Таблиця 7.6 - Фактори науково-технічного рівня НИР

Найменування фактора	Характеристика	Кол-і значення в балах
1	2	3
1.Ступінь новизни	Знахідки, що хар-ся спільним використанням відомих приватних рішень	2
2.Рівень отриманого результату	Покладе. рішення поставлених задач на основі простих узагальнень. Аналіз зв'язку між фактами	4
3.Ступінь теор. обґрунтування рез-та НДР	Рішення задач на підставі простих узагальнень	2
4.Ступінь експеримен. перевірки отриманих результатів	Експериментальна перевірка отриманих результатів не проводилася	1
5.Трудомісткість виконання НДР	Одержання даного рез-та не викликало необхідності в проведенні розрахунків, досліджень	1
6.Перспективність роботи	Корисні рез-ти надалі можуть сприяти росту продуктивності праці	1
7.Рівень досягнення світових стандартів	Нижче рівня світових стандартів	1	1
8.Рівень реалізації	Реалізується в організації від 6 до 10	2
9.Ступінь готовності науч. рез-та до практичного використання	Відомі форми використання рез-та у виробництві й очікуваний економічний ефект	5

Таблиця 7.7 - Вагомість науково-технічного рівня досліджень, %

Фактор	Фундаментальні дослідження	Прикладні дослідження
Ступінь новизни	15	5
Рівень отриманого рез-та	15	22
Ступінь експерим. перевірки отриманого рез-та	10	15
Трудомісткість виконання НДР	10	15
Перспективність	5	10
Рівень досягнення світових стандартів	9	8
Рівень реалізації	5	15
Ступінь готовності наук. рез-та до практичного використання	5	10

Загальну оцінку науково-технічного рівня НДР знаходять по формулі:

, (7.11)

де а_і - фактор науково-технічного ефекту НДР;

n - число і-х факторів, прийнятих для оцінки науково-технічної значимості;

a_i^max - фактор науково-технічної значимості за максимальним значенням бала;

_і - вагомість фактора для науково-технічної ефективності НИР, %

К_ту=0,276

7.1.5 Визначення економічного ефекту природоохоронних заходів на стадії досліджень і розробок

Економічний ефект від реалізації природоохоронних заходів визначають по формулі:

Э_т=Рт-Зт, (7.12)

де Р_т - вартісна оцінка результату від реалізації природоохоронних заходів за розрахунковий період Т. Як розрахунковий період прийнятий один рік.

Р_т=63251.97 грн

З_т - вартісна оцінка витрат на реалізацію природоохоронних заходів.

Вартісну оцінку витрат за розрахунковий період (один рік) на стадії досліджень і розробки визначаємо по формулі:

З_т=Е_н*З_ндр, (7.13)

де Е_н - нормативний коэф. ефективності (Е_н=0,1);

З_ндр - витрати на науково-дослідну роботу.

З_т=0,1*72562,2=7256,22 грн/рік

Тоді економічний ефект від реалізації природоохоронних заходів складає:

Э_т=30042,927-7256,22=22786,707 грн/рік

ВИСНОВКИ

1. На Ізюмському Державному лісогосподарському підприємстві проведена інвентаризація джерел викидів шкідливих речовин в атмосферу. Сумарний викид шкідливих речовин на існуюче положення складає для підприємства - 12.34 т/г.

2. Розроблено проект нормативів ГДВ (ВСВ) на існуюче положення для Ізюмського Державного лісогосподарського підприємства.

3. Виконано розрахунки забруднення повітряного басейну шкідливими речовинами, що викидаються в атмосферу джерелами викидів Ізюмського Державного лісогосподарського підприємства.

4. Аналіз результатів розрахунків на існуюче положення показав, що максимальні приземні концентрації не перевищують гранично припустимі санітарні норми на границі СЗЗ і в селитебній зоні по всіх інгредієнтах і встановлюються на рівні фактичних.

5. Викиди шкідливих речовин на існуюче положення варто кваліфікувати як ГДВ.

6. Проведено розрахунок платежів за викиди шкідливих речовин в атмосферу.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Закон України “Про охорону праці”, листопад 2002 р.

2. ГОСТ 12.0.003 - 74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - Введ. 01.01.76.

3. Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности. - М.: Химия, 1976. - Ч. І. - 336с.

4. Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности. - М.: Химия, 1976. - Ч. ІІ. - 400с.

5. Макаров Г.В. И др. Охрана труда в химической промышленности. - М.: Химия, 1980. - 568 с.

6. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - Введ. 01.01.89.

7. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - Энергоатомиздат, 1984-324с.

8. СНиП 2.04.05-91 Нормы проектирования. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. - М.: Стройиздат, 1991 г.

9. СНиП II-4-79. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1980. -110с.

10. ГОСТ 12.1.003-83* ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. - Введ. 01.01.1980.

11. ГОСТ 17.1.3.03-77*. Правила выбора и оценка качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. - Введ. 01.07.78.

12. Правила устройства электроустановок. Энергоатомиздат, 1987.

13. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - Введ. 01. 07. 92.

14. ОНТП 24 - 86 МВД СССР. Общесоюзные нормы технологического проектирования. - М., 1986.

15. ДБН В.1.1 - 7 - 2002 Пожежна безпека об'єктів.

16. ДНАОП 0.00 - 1.32 - 01 Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок.

17. ДНАОП 0.00 - 1.29 - 97 Правила захисту від статичної електрики.

18. РД 34.21.122 - 87 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

19. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. - М.: Химия, 1989. - 512 с.

Розрахунок концентрації забруднення в приземному шарі атмосфери

Таблиця 3.1. Характеристика ГОУ

Забруднюючі речовини, по яких проводиться

3.3 Обґрунтування повноти і вірогідності вихідних даних, застосовуваних для розрахунків ГДВ

4. ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКІВ, АНАЛІЗ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ