Выбросы от автотранспорта предприятия

ЗАДАНИЕ

На предприятии размещены следующие цеха и производства:

Котельная, гальванический, механический цеха, сварочный участок и гараж.

Определить категорию опасности производства, если предприятие работает в две смены по 8 ч. Каждая 260 дней в году.

Исходные данные приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Исходные данные (вариант 90)

 

Цех	Наименование станка	Количество
Механический	Круглошлифовальные
Заточные
Токарные
	Время работы
Свароч-ный	Марка электродов	АНО - 15
Масса расходуемого материала, кг/год
Гальваничес-кий	Общ. площадь ванн при процессе обезжиривания, м2
Орг. Растворителей
Электрохимическое
Время работы
Гараж	Пробег, км
Грузовые с бензиновым ДВС
Автобусы с бензиновым ДВС
Автобусы дизельные
Служебные легковые
Котельная	Расход натурального топлива
Марка топлива	К2Р
Коэффициент очистки воздуха ЗУ
Вид топки	С неподвижной решеткой, ручным выбросом топлива
КNO2	0.19

СОСТАВ И КОЛИЧЕСТВО ПЛАНИРУЕМЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ РАСЧЕТОМ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА.

При механической обработке металлов выделяются пыль, туман и пары масел и смазочно-охлаждающих жидкостей, различные газообразные вещества. Валовое выделение вредных веществ определяется исходя из нормо-часов работы станочного парка. Расчет выбросов при механической обработке производится по формуле (т/год):

M = 3600 ^. q ^. t ^. N ^. 10^-6, (1)

где q – удельное выделение пыли (г/с);

t – число часов работы в день, час;

N – число рабочих дней в году.

Выбросы пыли для круглошлифовальных станков в количестве 50 экземпляров диаметром 300 мм:

M = 3600 ^. 0.155 ^. 16 ^. 260 ^. 10^{-6 .} 50= 116.064 (т/год).

Выбросы для заточных станков в количестве 15 экземпляров диаметром 200 мм:

M = 3600 ^. 0.085 ^. 16 ^. 260 ^. 10^{-6 .} 15 =19.094 (т/год).

И того общее количество выбросов пыли при механической обработке равно:

ΣМ = 135.158 (т/год).

Выбросы аэрозольных веществ для токарных станков средних размеров в количестве 100 экземпляров при охлаждении маслом:

M = 3600 ^. 2.5 ^. 16 ^. 260 ^. 10^{-6 .} 100 = 234 (т/год).

ЦЕХА И УЧАСТКИ СВАРКИ И РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ

Расчет выбросов производится по формуле (т/год):

Mi = q_i ^. m ^. 10^-6, (2)

где q – удельное выделение i вредного вещества (г/кг);

m – Масса расходуемого материала.

Для электрода АНО-5 выброс сварочной аэрозоли:

Mi = 14.4 ^. 970 ^. 10^-6 = 0.013 (т/год)

Для электрода АНО-15 выбросы марганца и его оксидов:

Mi = 1.87 ^. 970 ^. 10^-6 = 0.001 (т/год)

 

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЦЕХ

При расчете количества вредных веществ, выделяющихся при гальванической обработке, принят удельный показатель q, отнесенный к площади поверхности гальванической ванны. Количество загрязняющего вещества (т/год), отходящего от единицы технологического оборудования определяется по формуле:

M = 10^{-6 .} q ^. T ^. F ^. K₃ ^. K_y, (3)

где F – площадь зеркала ванны (м²);

K_y – коэффициент укрытия ванны: при наличие в составе поверхностных активных веществ (ПАВ) K_y = 0.5; при отсутствии ПАВ K_y = 1;

K₃ – коэффициент загрузки ванны 0.8 – 0.6.

 

Таблица 2 – Удельное количество вредных веществ, выделяющихся с поверхности гальванических ванн при различных технологических процессах

Процесс	Вещество	Количество, г/(ч*кв.м)
1. Обезжиривание изделий: · Органическими растворителями     · Электрохимическое	Бензин Керосин Уайт-спирт Бензол Трихлорэтилен Тетрахлорэтилен Трифтортрихлорэтан Едкая щелочь	39.6

 

Рассчитаем количество загрязненного вещества при обезжиривании органическими растворителями:

Для бензина

M = 10^{-6 .} 4530 ^. 3650 ^. 85 ^. 0.8 ^. 1 = 1124.34 (т/г);

Для керосина

M = 10^{-6 .} 1560 ^. 3650 ^. 85 ^. 0.8 ^. 1 = 387.129 (т/г);

Для Уайт-спирта

M = 10^{-6 .} 5800 ^. 3650 ^. 85 ^. 0.8 ^. 1 = 1439.56 (т/г);

Для бензола

M = 10^{-6 .} 2970 ^. 3650 ^.85 ^. 0.8 ^. 1 = 737.154 (т/г);

Для трихлорэтилена

M = 10^{-6 .} 3940 ^. 3650 ^. 85 ^. 0.8 ^. 1 = 977.908 (т/г);

Для тетрахлорэтилена

M = 10^{-6 .} 4200 ^. 3650 ^. 85 ^. 0.8 ^. 1 = 1042.44 (т/г);

Для трифтортрихлорэтана

M = 10^{-6 .} 14910 ^. 3650 ^. 85 ^. 0.8 ^. 1 = 3700.662 (т/г).

 

Рассчитаем количество загрязненного вещества при электрохимическом обезжиривании едкой щелочью:

M = 10^{-6 .} 39.6 ^. 365 ^. 85 ^. 0.8 ^. 1 = 0.982 (т/г).

ВЫБРОСЫ ОТ АВТОТРАНСПОРТА ПРЕДПРИЯТИЯ

Масса выброшенного за расчетный период i-того вредного вещества при наличие в группе автомобилей с различными двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные, газовые) определяется по формуле (т/г):

Mi = q_i ^. τ ^. n ^. R ^. 10^-6, (4)

где q_i – удельный выброс i-того вредного вещества автомобилем (г/км);

τ – пробег автомобиля за расчетный период (км);

n – коэффициент влияния среднего возраста парка на выбросы автомобиля;

R – коэффициент влияния технического влияния автомобиля.

 

Таблица 3 - Удельные выбросы вредных веществ для различных групп автомобилей на 1990 год и коэффициенты влияния факторов

Группа автомобилей	Удельный выброс вредных веществ, г/км	Коэффициент влияния
	СО	СН	NO	N	R
· Грузовые с бензиновым ДВС · Автобусы с бензиновым ДВС · Автобусы дизельные · Легковые служебные и специальные	55.5   51.5 15.0   16.5	12.0   9.6 6.4   1.6	6.8   6.4 8.5   2.23	1.33   1.32 1.27   1.28	1.69   1.69 1.80   1.63

 

Рассчитаем выбросы оксида углерода (СО):

Для грузовых автомобилей с бензиновым ДВС

M(СО) = 55.5 ^.18000 ^. 1.33 ^. 1.69 ^. 10^-6 = 2.245 (т/год);

Для автобусов с бензиновым ДВС

M(СО) = 51.5 ^. 20000 ^. 1.32 ^. 1.69 ^. 10^-6 = 2.297 (т/год);

Для дизельных автобусов

M(СО) = 15 ^. 11500 ^. 1.27 ^. 1.8 ^. 10^-6 = 0.394 (т/год);

Для служебных легковых автомобилей

M(СО) = 16.5 ^. 29000 ^. 1.28 ^. 1.63 ^. 10^-6 = 0.998 (т/год).

И того суммарное количество выбросов оксида углерода равно:

ΣM(СО) = 5.934 (т/год).

 

Рассчитаем выбросы углеводорода (СН):

Для грузовых автомобилей с бензиновым ДВС

M(CH) = 12 ^. 18000 ^. 1.33 ^. 1.69 ^. 10^-6 = 0.485 (т/год);

Для автобусов с бензиновым ДВС

M(CH) = 9.6 ^. 20000 ^. 1.32 ^. 1.69 ^. 10^-6 = 0.428 (т/год);

Для дизельных автобусов

M(CH) = 6.4 ^. 11500 ^. 1.27 ^. 1.8 ^. 10^-6 = 0.168 (т/год);

Для служебных легковых автомобилей

M(CH) = 1.6 ^.29000 ^. 1.28 ^. 1.63 ^. 10^-6 = 0.096 (т/год).

И того суммарное количество выбросов углеводорода равно:

ΣM(СН) = 1.177 (т/год).

 

Рассчитаем выбросы оксидов азота (NOx):

Для грузовых автомобилей с бензиновым ДВС

M(NOx) = 6.8 ^. 18000 ^. 1.33 ^. 1.69 ^. 10^-6 = 0.275 (т/год);

Для автобусов с бензиновым ДВС

M(NOx) = 6.4 ^. 20000 ^. 1.32 ^. 1.69 ^. 10^-6 = 0.285 (т/год);

Для дизельных автобусов

M(NOx) = 8.5 ^. 11500 ^. 1.27 ^. 1.8 ^. 10^-6 = 0.219 (т/год);

Для служебных легковых автомобилей

M(NOx) = 2.23 ^. 29000 ^. 1.28 ^. 1.63 ^. 10^-6 = 0.134 (т/год).

И того суммарное количество выбросов оксидов азота равно:

ΣM(NOx) = 0.913 (т/год).

 

1.5 РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА В КОТЛАХ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ ДО 30 т/ч.

Методика предназначена для расчета выбросов вредных веществ с газообразными продуктами сгорания при сжигании твердого топлива, мазута и газа в топках действующих промышленных и коммунальных котлоагрегатов и бытовых теплогенераторов.

Таблица 4 – Значения коэффициентов Х и Ксо в зависимости от типа топки и топлива

Тип топки	Топливо	Х	Ксо, кг/ГДЖ
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива	Бурые и каменные угли	0.0023	1.9
Шахтная	Твёрдое топливо	0.0019	2.0

 

Твердые частицы. Расчет выбросов твердых частиц печей золы и недогоревшего топлива (т/год, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегата в единицу времени сжигания твердого топлива и мазута, выполняется по формуле:

Птв = B ^. A^{r .} X ^. (1-η), (5)

где В – расход натурального топлива (т/год, г/с);

A^r – зольность топлива на рабочую массу (%);

η – доля твердых частиц, улавливаемых золоуловителем;

Х = а_ун/(100 - Г_ун); а_ун – доля золы топлива в уносе;

Г_ун – содержание горючих в уносе (%).

Птв = 40 ^. 23 ^. 0.0023 ^. (1-0) = 2.116 (т/год).

Оксиды серы. Расчет выбросов оксидов серы в пересчете на SO₂ (т/год, т/час, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоаграгата в единицу времени, выполняется по формуле:

П_SO2 = 0.02 ^. B ^. S^{r .} (1-η_SO2) ^. (1-η’_SO2), (6)

где S^r – содержание серы в топливе на рабочую массу (%);

η_SO2 – доля оксидов серы, связанных с летучей золой топлива. Для углей – 0,02;

η’_SO2 – доля оксидов серы, улавливаемых золоуловителем.

П_SO2 = 0.02 ^. 40 ^. 0.18 ^. (1 – 0.1) ^. (1 - 0) = 0.129 (т/год).

Ориентировочная оценка выбросов оксида углерода (т/год, г/с) может проводится по формуле:

П_СO = 0.001 ^. B ^. Q_i^{r .} K_CO ^. (1-q₄/100), (7)

где K_CO – количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива (кг/ГДж).

Для бурых углей:

П_СO = 0.001 ^. 40 ^. 14.53 ^. 10^{6 .} 1.9 ^. 10^{-9 .} (1-2/100) = 1.0821 (т/год).

Для каменных углей:

П_СO = 0.001 ^. 40 ^. 14.53 ^. 10^{6 .} 1.9 ^. 10^{-9 .} (1-2/100) = 1.0821 (т/год).

И того суммарное количество выбросов оксида углерода равно:

ΣM(СО) = 2.1642 (т/год).

 

Оксиды азота. Количество оксидов азота (в пересчете на NO₂), выделяемых в единицу времени (т/год, г/с), рассчитывается по формуле:

П_NO2 = 0.001 ^. B ^. Q_i^{r .} K_NO2 ^. (1 - β), (8)

где Q_i^r – теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг);

K_NO2 – параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла (кг/ГДж);

β – коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов оксидов азота в результате применения технических решений.

П_NO2 = 0.001 ^. 40 ^. 14.53 ^. 10^{6 .} 0.25 ^. 10^{-9 .} (1 - 0) = 0.0001453 (т/год).