Устройства для очистки газа от пыли

Для обеспечения необходимых экологических норм асфальтобетонную установку необходимо снабдить дополнительными пылеуловителями. Предложенное устройство для мокрой очистки газа (рисунок 3.7) состоит из цилиндрического корпуса 1, заканчивающегося коническим днищем 2, цилиндрической перегородки 3 и центрального вала 4 с жестко закрепленными на нем горизонтальными коагуляционными пластинами 5, установленного одним концом в крестовине 6 в подшипнике 7, а другим -- в верхней крышке 8 в подшипнике 9. Устройство включает также водоразбрызгивающие форсунки 10, входной патрубок 11, каплеуловитель 12, рычаг 13, палец 14 и шток поршня пневмоцилиндра, обеспечивающего качательтельные движения вала 4, патрубок 16 для выхода очищенного воздуха и патрубок 17 для удаления шлама [24].

Запыленный воздух через входной патрубок 16 (см. рисунок 3.7) поступает внутрь устройства, где подвергается орошению водой, разбрызгивающейся; форсунками 10. Смоченные водой отдельные частички пыли либо ударяются о поверхность коагуляционных пластин 5, либо проходят через отверстия в пластинах. Благодаря поворотно-вращательному движению пластин происходила коагуляция частичек пыли как на поверхности пластин, так и при прохождении газа через отверстия. Поворотные движения коагуляционных пластин исключают возможность появления сухих неорошаемых участков, препятствуя налипанию и скапливанию пыли на пластинах, а также способствуют диспергированию жидкости на мелкие капли, исключая возможность появления прямоточных струйных потоков. Проходя через отверстия ряда последовательно установленных пластин, пыль все более плотно коагулируется в жидкий шлам, который стекает в коническое днище 2, а воздух, очищенный от пыли, проходит между цилиндрическими стенками корпуса 1 перегородки 3 и через выходной патрубок 16 поступает в атмосферу. Увеличивая число коагуляционных пластин, можно добиться высокой степени очистки воздуха вследствие увеличения эффективности коагуляции пыли в двухфазном пылевоздушном потоке.

Рисунок 3.7 - Устройство для мокрой очистки газа: 1 -- корпус; 2 -- коническое днище; 3 -- цилиндрическая перегородка; 4 -- вал; 5 -- коагуляционные пластины; 6 -- крестовина; 7 -- подшипник; 8 -- крышка; 9 -- подшипник; 10 -- разбрызгивающие форсунки; 11 -- входной патрубок; 12-- каплеуловитель; 13 -- рычаг; 14 -- палец; 15 -- шток поршня пневмоцилиндра; 16 -- выходной патрубок; 17 -- патрубок для удаления шлама [24].

В ходе анализа патентной литературы по теме дипломного проектирования разработано предложение по внедрению устройств для очистки газов от пыли и других примесей. Справка об анализе патентной литературы приведена в приложении В.

Рассмотрены основные источники загрязнения атмосферы, имеющиеся на асфальтобетонном заводе СУЗР-4. К ним относятся: асфальтобетонная установка, битумное отделение, закрытый склад минерального порошка, транспортер, пост сварки, мазутохранилище, открытые склады щебня, ПГС и открытая стоянка автотранспорта.

Проанализирован качественный и количественный состав образующихся загрязнителей, произведен расчет массы выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. Установлено, что среди загрязняющих веществ наибольшее количество приходится на диоксид серы, монооксид углерода и неорганическую пыль.

Выполнен расчет экономического ущерба от загрязнения атмосферного воздуха.

Определена категория опасности рассматриваемого асфальтобетонного завода и его санитарно-защитная зона. Предприятие СУЗР-4 относится к IV категории опасности. Нормативный размер санитарно-защитной зоны составляет 500 метров.

Скорректирована СЗЗ с учетом преобладающих ветров города Благовещенска в северо-западном, северном и северо-восточном направлениях.

Рассчитана приземная концентрация загрязняющих веществ. Выявлено превышение суммарного воздействия вредных веществ над предельно допустимыми значениями, поэтому рекомендовано увеличение санитарно-защитной зоны до 1200 метров.

Разработаны рекомендации по уменьшению воздействия асфальтобетонного завода СУЗР-4 на атмосферу. Предложено устройство для мокрой очистки газа, которое может быть использовано для очистки газа от пыли и вредных выбросов на данном асфальтобетонном заводе.

Проведен анализ патентной литературы по теме выпускной квалификационной работы. В ходе патентной проработки по теме выпускной квалификационной работы разработано предложение по внедрению устройств для очистки газов от загрязняющих веществ.

Выводы

1. Проведен анализ загрязнения атмосферного воздуха асфальтобетонными заводами.

Приведена краткая характеристика технологии производства и технологического оборудования. Технологические процессы асфальтобетонного завода любого типа сопровождаются выделением в окружающую среду вредных веществ, таких как: неорганическая пыль, с разным содержанием диоксида кремния; оксиды углерода и азота; ангидрид сернистый (серы диоксид); предельные углеводороды; полициклические углеводороды: мазутная зола (в пересчете на ванадий) при применении мазута в качестве топлива; бенз(а)пирен и сажа.

Рассмотрено влияние загрязняющих веществ на гидросферу, атмосферу, литосферу, биоту и человека.

Выявлено, что на отечественных асфальтобетонных заводах существующие методы очистки отходящих газов не позволяют достичь нужной степени эффективности пылеулавливания.

2. Выбраны объекты и методы исследования с учетом поступления в атмосферу загрязняющих веществ в результате функционирования асфальтобетонного завода СУЗР-4.

3. Выполнен расчет массы твердых, жидких и газообразных выбросов, образующихся в результате деятельности асфальтобетонного завода СУЗР-4.

4. Произведена экономическая оценка ущерба от загрязнения атмосферного воздуха, составившего 467,3 руб./год.

5. Определены категория опасности и санитарно-защитная зона предприятия. АБЗ СУЗР-4 относится к IV категории опасности. Нормативный размер санитарно-защитной зоны составляет 100 метров. В результате корректировки СЗЗ с учетом преобладающих направлений ветров величина санитарного разрыва увеличилась по северо-западному, северному и северо-восточному направлениям.

6. Рассчитана приземная концентрация загрязняющих веществ. Выявлено превышение суммарного воздействия вредных веществ над предельно допустимыми значениями, поэтому рекомендовано увеличение санитарно-защитной зоны до 1200 метров.

7. Разработаны рекомендации по повышению экологической безопасности технологических процессов производства асфальтобетона и по уменьшению воздействия асфальтобетонного завода СУЗР-4 на атмосферу. Предложено устройство для мокрой очистки газа, повышающее степень улавливания пыли путем увеличения эффективности коагуляции пыли в двухфазном пылевоздушном потоке.

8. Проведен анализ патентной литературы по теме выпускной квалификационной работы. В ходе патентной проработки по теме выпускной квалификационной работы разработано предложение по внедрению устройств для очистки газов от загрязняющих веществ.

Список литературы

1. Асфальтобетонные заводы и технологическое оборудование для их оснащения http://library.stroit.ru/articles/asfzavod

2. Экологический фактор в работе АБЗ http://www.speco-beton.ru/articles/37.html

3. Манохин В.Я. Основные проблемы экологической безопасности производства асфальтобетона//БЖД, 2007. -№5 - с. 37-40.

4. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Воздействие автодорожного комплекса на окружающую среду: состояние и прогноз//Дорожная экология XXI века. - Воронеж: ВГУ - ВГАСУ, 1999.

5 Стационарные асфальтобетонные заводы и их технические характеристики http://www.speco-asfalt.ru/articles.php?article=24

6. Рекомендации по делению предприятий на категории опасности в зависимости от массы и видового состава выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ. - Зап. Сиб.,1987.

7. Тематический ресурс о строительстве автомобильных дорог, мостов и тоннелей www.mansweek.ru

8. Авторы: Марышев Б.С., Соловьев Б.Н. СоюзДорНИИ (Москва) Серия: Дорожная Техника, 2004.

9. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги.

10. Карасева И.А. К оценке степени воздействия асфальтобетонных заводов на загрязнение атмосферы//БЖД, 2007. - №5 - с. 43-46.

11. Фабрика рукавных фильтров http://frf.com.ua

12. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальтобетонных заводов (расчетным методом), 1998. http://www.vsestroi.ru/snip_kat

13. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. - М: Гидрометеоиздат, 1994.

14. Кусова И.В. Физико-химические процессы в техносфере: учебное пособие для студентов высших учебных заведений/ И.В. Кусова, Н.Н. Красногорская. - Уфа: УГАТУ, 2008. - 234 с.

15. Пособие дорожного мастера по охране окружающей среды: Министерство транспорта РФ. Государственная служба дорожного хозяйства (Росавтодор). - Москва, 2003.

16. ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».

17. Технологические и конструктивные характеристики асфальтового завода. http://www.asphaltmix.ru/choose_abz.html

18. Отраслевой портал о дорожном строительстве, стройматериалах и технологиях. http://www.asphalt.ru

19. Производство асфальтобетонных смесей. http://www.doroznik.ru

20. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчётным методом). Министерство транспорта Российской Федерации, 1998.

21. Масленников С.Л., Черников А.Н. Методы экономической оценки ущерба в сфере охраны окружающей среды и природопользования//Экологический вестник России, 2006.- №5 - с 3-8.

22. Расчет рассеивания в атмосфере загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах промышленных предприятий: учеб. пособие / Н.Н. Красногорская, Н.Ю. Цвиленева, Т.Б. Фащевская. - Уфа: УГАТУ, 2006.

Методические указания по определению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу из резервуаров, ГКРФООС, 1998. http://libgost.ru/metodic/60677

24. Манохин В.Я.Устройства для очистки газа от пыли//БЖД. - 2007. - №5 - с.50-52.

25. Постановление № 344 от 12 июня 2003 г «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками».

Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03.

Платонов А.П., Платонов В.А. Основы общей и инженерной экологии. - Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002. - 71 с.

28. Фильтрация в асфальтовой промышленности http://www.danthermfiltration.us/AsphaltHR.pdf.

29. Справочник Зеленые страницы. Экологичные технологии. http://www.eco-web.com/cat/index.htm.

30. Асфальтовая промышленность http://www.danthermfiltration.de/Germany/English/AsphaltbroschuereUK.pdf.

Приложение

(Справочное)

Расчет концентраций вредных веществ

Код вещества: 123

Вещество: Оксид железа (III)

ПДК, мг/м3: 0,04

Коэффициент оседания: 2,5

Источники, выбрасывающие вещество 123

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,000712	0,0020	153,0	1,9

Um (зд. и далее) - средневзвешенная опасная скорость ветра, м/с.

Код вещества: 143

Вещество: Марганец и его соединения

ПДК, мг/м3: 0,01

Коэффициент оседания: 2

Источники, выбрасывающие вещество 143

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,000126	0,0011	183,7	1,9

Код вещества: 301

Вещество: Азота диоксид

ПДК, мг/м3: 0,085

Коэффициент оседания: 1

Источники, выбрасывающие вещество 301

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,441000	0,2338	244,9	1,9

Код вещества: 304

Вещество: Азота оксид

ПДК, мг/м3: 0,4

Коэффициент оседания: 1

Источники, выбрасывающие вещество 304

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,071600	0,0081	244,9	1,9

Код вещества: 328

Вещество: Углерод черный (Сажа)

ПДК, мг/м3: 0,15

Коэффициент оседания: 2

Источники, выбрасывающие вещество 328

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,174000	0,1046	183,7	1,9

Код вещества: 703

Вещество: Бенз(а)пирен

ПДК, мг/м3: 10-6

Коэффициент оседания: 1

Источники, выбрасывающие вещество 703

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,000001	0,0586	244,9	1,9

Код вещества: 2904

Вещество: Мазутная зола

ПДК, мг/м3: 0,002

Коэффициент оседания: 2,5

Источники, выбрасывающие вещество 2904

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,038600	2,1744	153,0	1,9

Код вещества: 2908

Вещество: Пыль неорганическая

ПДК, мг/м3: 0,3

Коэффициент оседания: 3

Источники, выбрасывающие вещество 2908

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	2,330000	1,0500	122,4	1,9

Код вещества: 330

Вещество: Сера диоксид

ПДК, мг/м3: 0,5

Коэффициент оседания: 1

Источники, выбрасывающие вещество 330

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	6,465000	0,5827	244,9	1,9

Код вещества: 337

Вещество: Углерода оксид

ПДК, мг/м3: 5

Коэффициент оседания: 1

Источники, выбрасывающие вещество 337

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	2,309000	0,0208	244,9	1,9

Код вещества: 342

Вещество: Фтористые газообразные соединения

ПДК, мг/м3: 0,02

Коэффициент оседания: 1

Источники, выбрасывающие вещество 342

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,000146	0,0003	244,9	1,9

загрязнение атмосферный воздух асфальтобетонный экологический

Код вещества: 2732

Вещество: Керосин

ПДК, мг/м3: 1,2

Коэффициент оседания: 1

Источники, выбрасывающие вещество 2732

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,000172	0,0000	244,9	1,9

Код вещества: 2754

Вещество: Углеводороды предельные

ПДК, мг/м3: 1

Коэффициент оседания: 1

Источники, выбрасывающие вещество 2754

Номер источника	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Xm, м	Um, м/с
1	0,795000	0,0358	244,9	1,9

Код вещества: 6039

Вещество: Группа суммаций: 330, 342

ПДК, мг/м3: По каждому веществу

Коэффициент оседания: По каждому веществу

Коэф. потенциирования (КП): 1,0

Расчетные значения: Cmax = 0,5816 мг/м3;Cmin = 0,0000 мг/м3.

Суммарный выброс и сумма Cm по всем источникам

Наименование	Код вещества	Выброс, г/с	Пдк, мг/м3	Cm, ед. ПДК
Сера диоксид	330	6,465000	0,5000	0,5827
Фтористые газообразные соединения	342	0,000146	0,0200	0,0003
ИТОГО	6,465146	-	0,5830
ИТОГО с учетом КП	6,465146	-	0,5830

Код вещества: 6006

Вещество: Группа суммаций: 301, 304, 330, 2904

ПДК, мг/м3: По каждому веществу

Коэффициент оседания: По каждому веществу

Расчетные значения: Cmax = 2,8255 мг/м3; Cmin = 0,0000 мг/м3.

Суммарный выброс и сумма Cm по всем источникам

Код вещества	Наименование	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Пдк, мг/м3
301	Азота диоксид	0,441000	0,2338	0,0850
304	Азота оксид	0,071600	0,0081	0,4000
330	Сера диоксид	6,465000	0,5827	0,5000
2904	Мазутная зола	0,038600	2,1744	0,0020
ИТОГО	7,016200	2,9989
ИТОГО с учетом КП	7,016200	2,9989

Код вещества: 6008

Вещество: Группа суммаций: 301, 330, 337

ПДК, мг/м3: По каждому веществу

Коэффициент оседания: По каждому веществу

Расчетные значения: Cmax = 0,8353 мг/м3; Cmin = 0,0000 мг/м3.

Суммарный выброс и сумма Cm по всем источникам

Наименование	Код вещества	Пдк, мг/м3	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК
Азота диоксид	301	0,0850	0,441000	0,2338
Сера диоксид	330	0,5000	6,465000	0,5827
Углерода оксид	337	5,0000	2,309000	0,0208
ИТОГО		9,215000	0,8373
ИТОГО с учетом КП		9,215000	0,8373

Код вещества: 6046

Вещество: Группа суммаций: 337, 2908

ПДК, мг/м3: По каждому веществу

Коэффициент оседания: По каждому веществу

Расчетные значения: Cmax = 1,0389 мг/м3; Cmin= 0,0000 мг/м3.

Суммарный выброс и сумма Cm по всем источникам

Код вещества	Наименование	Выброс, г/с	Cm, ед. ПДК	Пдк, мг/м3
337	Углерода оксид	2,309000	0,0208	5,0000
2908	Пыль неорганическая	2,330000	1,0500	0,3000
ИТОГО	4,639000	1,0708
ИТОГО с учетом КП	4,639000	1,0708