Аналіз стану виробництва емалей і фарб та природоохоронних методів з екологічної позиці

 

 

Розрахункова частина

 

Розрахунок забруднення атмосфери викидами одинарного джерела

1.Визначаємо витрату газоповітряної суміші:

V_1=(π〖∙d〗^2)/4∙ω_0,

де π = 3,14;

    d = 1,2 м (згідно з завданням);

〖     ω〗_0  = 5,6 м/c (згідно з завданням).

Звідси: V_1=(3,14∙〖1,2〗^2)/4∙5,6 =6,330 (м3/с).

2.Визначаємо перегрів газоповітряної  суміші:

∆Т=T_газу-T_пов

де  T_пов=25℃ (згідно з завданням);

      T_газу=174℃ (згідно з завданням),

Звідси: ∆Т=174-25=149 (℃).

       3.Визначаємо параметри, необхідні для визначення коефіцієнтів m i n, що враховують умови виходу  газоповітряної суміші:

3.1. f=1000 (ω_0^(2∙) D)/(H^2∙∆T) ,

де ω_0  = 5,6 м/c;

     D = 1,2 м (згідно з завданням);

     Н = 34 м (згідно з завданням);

    ∆Т = 149 ℃,

Звідси:   f=1000∙(〖5,6〗^2∙1,2)/(〖34〗^2∙149)=0,218;

3.2. ϑ_м=0,65∛((V_1∙∆T)/H), м3/c

де  V_( 1)= 6,330 м3/с;

     Н = 34 м;

     ∆Т = 149 ℃,

Звідси:    ϑ_м=0,65∛((6,330∙149)/34)=1,967 (м3/с);

3.3.  ϑ_м^/=1,3 (D〖∙ω〗_0)/H,

де  D = 1,2 м;

     ω_0  = 5,6 м/c;

     Н = 34 м,

Звідси:  .  ϑ_м^/ = 1,3∙(1,2∙5,6)/34=0,256

3.4. f_е=800(ϑ_м^/ )3

де ϑ_м^/= 0,256

Звідси: f_е=800∙(〖0,256)〗^3=13,42

4.Визначаємо коефіцієнт m залежно від f (за однією із трьох формул):

4.1. при f < 100 за формулою:

       m=1/(0,67+0,1√f+0,34∛f)

де f=0,218 (згідно з розрахунками),

Звідси:    m = 1/(0,67+0,1√13,42+0,34∛13,42)=1,843

5.Визначаємо коефіцієнт n:

5.1. при f < 100:

       5.1.2. при :   0,5≤ϑ_м<2

       n = 0,532ϑ_м2-2,13∙ϑ_м+3,13

де  ϑ_м  = 1,967 м3/с;

Звідси: n =  0,532∙1,9672 - 2,13∙1,967+3,13 = 9,377

6.Визначаємо небезпечну швидкість  вітру  Ум на рівні флюгера (10 м від рівня землі), при якій  досягається найбільше значення  приземної концентрації:

6.1. при f < 100

       6.1.2 при :   0,5<ϑ_м≤2    Ум =  ϑ_м,

де ϑ_м=1,967 м3/с

Звідси: Ум=1,967 (м/с)

7.Розраховуємо максимальну приземну  концентрацію шкідливих речовин  Сm (мг/л). Максимальне значення приземної  концентрації шкідливої речовини Сm ( мг/м3) при викиді газоповітряної суміші з одинарного точкового джерела з круглим витоком досягається за несприятливих метеорологічних умов на віддалі Хм від джерела і визначається за формулою:

7.1. для f < 100         Сm =  (A∙M∙F∙m∙n∙η)/(H^2∙∛(V_(1∙) ∆T))

де  А =155 (згідно з завданням);

     МSO2 = 0,2 г/с (згідно з  завданням);

     Мп = 35 г/с (згідно з  завданням);

       МNO2 = 0,1 г/с (згідно  з завданням);

     F = 2,2 (згідно з завданням);

     η = 1 (згідно з завданням);

     m = 1,843 (згідно розрахунків);

     n = 9,377 (згідно розрахунків);

     Н = 34 м (згідно з завданням);

    ∆Т = 149 ℃ (згідно розрахунків);

    V_1  = 6,330 м3/с (згідно розрахунків).

    Звідси: СmSO2= (155∙0,2∙2,2∙1,843∙9,377∙1)/(〖34〗^2∙∛(6,330∙149))  =0,103 (мг/л),

       Сmп = (155∙35∙2,2∙1,843∙9,377∙1)/(〖34〗^2∙∛(6,330∙149))  = 18,146 (мг/л),

               СmNO2 = (155∙0,1∙2,2∙1,843∙9,377∙1 )/(〖34〗^2∙∛(6,330∙149))= 0,051 (мг/л)

8.Розраховуємо віддаль хm ( в  метрах ) від джерелавикиду, на якійприземнаконцентрація за несприятливихметеорологічних умов досягає максимального значення Сm:

Хm = (5-F)/4∙H∙d,

де  F = 2,2

      H = 34м

      8.1. при f < 100

      8.1.2.   0,5<ϑ_м≤2       d = 4,95∙ϑ_м (1+0,28∛f)

де  ϑ_м=1,967 м/с;

      f=0,218

Звідси: d = 4,95∙1,967 (1+0,28∛0,218) =11,377

        Хm =  (5-2,2)/4∙34∙11,377 = 270,773

9.Задаємося значеннями  х від  джерела викиду, для яких хочемо  вирахувати приземні концентрації  і визначаємо співвідношення  Х/Х_m

X1 =  50/270,773  = 0,1846(м)

X2 =  100/270,773  = 0,3693(м)

X3 = 250/270,733=0,9234(м)

X4 =  500/270,733=1,8468(м)

X5 =  1500/(270,733 )  = 5,5405(м)

X6 =  2900/270,733  = 10,7117(м)

X7 =  5000/( 270,733)  =18,4683(м)

 X8 = 10000/270,733=36,9367(м)

10. При небезпечній швидкості  вітру Ум приземна концентрація  шкідливих речовин С (мг/м3) в атмосфері по осі факелу викиду на різних віддалях  х  від джерела викиду визначається за формулою для кожного значення  х:

С=S1•Cm,

де Cm- максимальна приземна концентрація на віддалі

     S1 – коефіцієнт, що  визначається залежно від співвідношення Х/Х_m  і коефіцієнта F:

10.1 при Х/Х_m ≤1       S1=3(Х/Х_m )4 – 8 (Х/Х_m )3+6(Х/Х_m )2

Звідси: S50=3(50/270,773)4 – 8 (50/270,773)3+6(50/270,773)2 = 0,157

C50SO2 = 0,157 •0,103 = 0,015 (мг/м3);

С50NO2 =0,157•0,051= 0,007 (мг/ м3);

C50п = 0,157 •18,146 = 2,848 (мг/ м3).

 

S100 = 3(100/270.773)4 – 8 (100/270,773)3+6(100/270,773)2 = 0,471

C100SO2 = 0,471 •0,103 = 0,061(мг/ м3);

С100NO2 = 0,471 •0,051 = 0,024 (мг/ м3);

C100п = 0,471 •18,146 = 8,546 (мг/ м3);

 

S250 = 3(250/270,773)4 – 8 (250/270,773)3+6(250/270,773)2 = 0,998

C250SO2 =0,998 •0,103 = 0,102 (мг/ м3);

С250NO2 = 0,998 •0,051 = 0,050 (мг/ м3);

C250п= 0,998 • 18,146 = 18,109 (мг/ м3);

 

10.2 при 1<Х/Х_m ≤8              S1 =  1,13/(0,13(Х/Х_m  )^2+1)

Звідси: S500 =  1,13/(0,13(500/270,773 )^2+1)  = 0,783

C500SO2 = 0,783 •0,103 = 0,080 (мг/ м3);

С500NO2 = 0,783 •0,051 = 0,039 (мг/ м3);

C500п = 0,783 • 18,146 = 14,208 (мг/ м3);

S1500 =  1,13/(0,13(1500/270,773 )^2+1)  = 0,226

C1500SO2 = 0,226 •0,103 = 0,023 (мг/ м3);

С1500NO2 = 0,226 •0,051 = 0,011 (мг/ м3);

C1500п = 0,226•18,146 = 4, 100(мг/ м3);

 

10.3 при Х/Х_m >8 і F≥1,5     S1 =  1/(0,1(Х/Х_m  )^2+2,47*Х/Х_m -17,8)

Звідси: S2900 =  1/(0,1(2900/270,773 )^2+2,47*2900/270,773-17,8) = 0,049

C2900SO2 = 0,049• 0,103 = 0,00504 ≈5,04 ∙10-2(мг/ м3);

С2900NO2 = 0,049• 0,051 =0,000249 ≈2,49∙10-3 (мг/ м3);

C2900п = 0,049• 18,146 = 0,889  (мг/ м3);

 

S5000 =  1/(0,1(5000/270,773 )^2+2,47*5000/270.773-17,8) = 0,016

C5000SO2 = 0,016 •0,103 = 0,001648 ≈1,648 ∙10-2(мг/ м3);

С5000NO2  =0,016 • 0,051 =0,00816 ≈8,16 ∙10-2 (мг/ м3)

C5000п  = 0,016• 18,146 =0,290(мг/ м3);

 

S10000 =  1/(0,1(10000/270,773 )^2+2,47*10000/270,773-17,8) = 0,00480 ≈4,80∙10-2

C10000SO2 = 0,00480• 0,103 = 0,0004944 ≈4,4922 ∙10-3 (мг/ м3);

С10000NO2 = 0,00480• 0,051 = 0,0002448 ≈ 2,448∙10-3 (мг/ м3);

C10000п = 0,00480• 18,146 = 0,087 (мг/ м3).

 

 

Рис. 1.1. Залежність приземної концентрації оксиду азоту

 

 

Рис.1.2. Залежність приземної концентрації двооксиду сірки

 

 

 

Рис.1.3. Залежність приземної концентрації попелу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновки

Дане підприємство забруднює навколишнє природнє середовище оксидом азоту, двооксидом сірки і попелом. Перевищення оксиду азоту і двооксиду сірки не спостерігається, тому не потрібно впроваджувати додаткові заходи. Концентрація пилу перевищує 20 одиниць допустимої норми, для зменшення концентрації можна запропонувати очистку пилоосаджуваною камерою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використаної літератури

 

1. Зубик С.В. Техноекологія. Джерела  забруднення і захист навколишнього  природного середовища / Зубик С.В. – Львів: Оріяна-Нова, 2007. -  400 с. – (Навч. посібник).

2. Технология лаков и красок/[Орлова О.В., Фомичева Т.Н., Окунчиков А.З., КурськийГ.Р.]. – М.:Химия, 1980. – 392 с. – (Навч. посібник).

3. Коновалов П.Г. Лабораторный практикум по химии пленкообразующих и по технологии лаков икрасок / Коновалов П.Г., Жербовський В.В., Шнейдерова В.В. – М.: Розвузиздат, 1983. – 200с. - (Лаб. практикуи).

4. Апостолюк С.О. Промислова екологія/Апостолюк  С.О., Джигерей В.С.. Апостолюк А.С. – К.: Знання, 2005. – 474с. (Навч. посібник).

5. Лившиц Л.М. Лакокрасочные материалы/ Лившиц М.Л., Пшиялковський Б.И. – М.: Химия, 1982. – 360с. – (Справочное пособие).

6. Орлова О.В. Технология лаков  и красок / Орлова О.В., Фомичева  Т. Н. – М., Химия, 1990. – 384с. – (Учебник  для техникумов).

7. Горловський И.А. Технология производства лаков и красок/ Горловський И.А. – М.: Химия, 1989. – 456с.( Справочное пособие).

8. Сахарьов С.М. Очистка вод и  газов лакокрасочного производства/

Сахарьов С.М. – М., - 1992. – 197с.-(Справочное пособие).

9.Білявський Г.О. Основи екології/ Білявський Г.О., Фурдуй Р.С., Костіков І. Ю. – К.: Либідь, 2004. – 408с. – (Підручник).

10. Ситник К.М., Топачевський К.М. : екологічний словник  термінів  і понять/ Ситник К.М., Топачевський К.М., - К.: К.І.С.,2002.- 353с.

11. Обгрунтування обсягів викидів, для отримання дозволу на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами для ТзОВ “Снєжка-Україна”. – Офіц.видання. – Львів., 2007. – 54с. – [Обгрунтовуючі матервали].

12. Дозвіл на спеціальне водокористування для ТзОВ “СНЕЖКА-Україна”. – Офіц.видання. – Львів.,2004. – 25с. [матеріали на дозвіл].

13. Верхолянцев В.В. Водные краски на основе синтетических полимеров / Верхолянцев В.В. – Л.: Химия, 1986. – 200с. – (учебное пособие для техникумов).

14. Киселев В.С. Производство лаков, олиф и красок/ Киселев В.С., Абашкина А.Ф. – М.: Госхимиздат, 1961.- 208с. ( справочное пособие).

15. Дринберг А.Я. Технология пленкообразующих  веществ/ Дринберг А.Я. – Л.: Госхимиздат, 1961. – 652с.(справочное пособие).

16. Проскуряков В.А. Очистка сточных вод в химической промышленности/ Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. – Л.: Химия, 1982. – 464с. (учеб. пособие).

17. Власенко В.М. Каталитическая  очистка газов/ Власенко В.М. –  К.: Техника. – 1973. – 199 с. – (справочное  пособие).

18.  Новарський Т.А. Основи промислової екології/ Наварський Т.А. – К.: Афіша, 1996. – 78с.(монополія).

19.Лившин М.Л. Технический анализ  и контроль производства лаков  и красок / М.Л. Лившин. – М.: Высшая  школа, 1980. – 216с. – (Учебник для техникумов).

20. Вяткин А.И.Основы теории и производства белой жести/ Вяткин А.Я., Галкин Д.П., Берлин Б.И. – М.:Металургия, 1978. – 387с. – (Справочное пособие).

21. Гольдберг М.М.Материалы для  лакокрасочных покртий/ М.М. Гольдберг. – М.: Химия,1972. – 344с. – (Справоное  пособие).

22. Кочнова З.А. Аппаратурно- технологические схемы производства пленкообразующих веществ/ Кочнова З.А., Фомичева Т.Н., Сорокин М.Ф. – М.:Химия, 1978. – 92с. – (Справочное пособие).

23. Лившин М.Л. Классификация лакокрасочных  материалов/ М.Л.Лившин. – М.:Химия, 1961. – 80с. – (справочное пособие).

24. Скуфин К.В. Экология и охраа  природы/К.В. Скуфин. –Воронеж, 1986. – 335 с. – (Справочное пособие).

25.Шампатье Г. Химия лаков, красок  и пигментов/ Г. Шампатье. – М.: Госхимздат, 1960. – 239 с. – (Справочное пособие).

26.Кузьмичев В.И. Водорастворимые пленкообразователи и лакокрасочные материалы на их основе/ Кузьмичев В.И., Абрамян Р.К., Чагин М.Т. – М.: Химия, 1986. – 152 с. – (Справочное пособие).

27. Горловський И.А. Технология производства лаков и красок/ Горловський И.А. – М.: Химия, 1989. – 456с.( Справочное пособие).

28. Апостолюк С.О. Промислова екологія/Апостолюк С.О., Джигерей В.С.. Апостолюк А.С. – К.: Знання, 2005. – 474с. (Навч. посібник).

29.Troyan P. Ecologia ogolna/ P. Troyan. – Warszawa: PWN, 1986. – 329 s.

30. Ricklef R.E. Ekology/ R.E. Ricklef. – New York: Freman and Comnpany, 1990. – 367p.(Stady Book).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток A

Характеристика речовин які входять до складу розчинників, пігментів, затвержувачів лакофарбової продукції[4,18]

Найменування речовини	Хімічна формула	Токсичність	ГДК, мг/м3
1	2	3	4
Амілацетат	CH3COOC5 H11	Рідина з запахом. Наркотик. Викликає зміни в крові, печінці, нирках і інших органах. Пара подразнює слизову оболонку очей і дихальних шляхів. Викликає сухість шкіри	100
Ацетон	СН3СОСН3 Розчиняється уводі	Рідина з запахом. Наркотик. Розчиняється  Викликає подразнення   у воді слизових оболонок очей і дихальних шляхів при концентрації 1200 мг/м3	200
Бензини (у    тому числі уайт-спирит)	Складна суміш аліфатичних і ароматичних вуглеводнів	Рідина з характерним запахом. Може викликати різноманітні ураження нервової системи. Характер отруєнь в більшості визначається присутністю вуглеводнів. тривалому можуть викликати дерматити	100 300 (у перерахунку на С)
Бензол	C6 H6	Рідина з своєрідним запахом, викликає отруєння при вдиханні пари і всмоктуванні через шкіру.	15/5
1	2	3	4
Бутилацетат	CH3COOC4 H9	Рідина з фруктовим з фруктовим запахом. Наркотик. Пара подразнює слизову оболонку очей і дихальних шляхів. Значний подразнюючий ефект відзначений при  концентрації 1500 мг/куб.м	200
Бутиловий спирт         (бутанол)	CH3(CH)2CH2OH2	Рідина з характерним   спиртовим запахом.  Наркотик. Викликає     подразнюючу дію на слизові оболонки очей і дихальних шляхів	10
Вуглець чоти- рихлористий	CCl4 Не розчиняється у воді	Безкольорова рідина. Наркотик. При будь-якому шляху  потрапляння в організм викликає ураження   печінки, нирок,  альвеолярних мембран і судин легень	10
Етилацетат	СН3СООС2 Н5	Наркотик. Подразнює слизові оболонки. Може викликати дерматити і екземи. Подразнюючий ефект відмичений при концентрації 1440 мг/куб.м	200
Етиловий спирт (етанол)	СН3СН2ОН	Рідина з алкогольним запахом. Наркотик. Може викликати розлад       нервової системи і захворювання внутрішніх органів	1000
Толуол	C6 H5CH3	Рідина з характерним запахом. Наркотик. Викликає нервовий           розлад, хронічні  отруєння відмічені при концентрації  200-2000 мг/куб.м	150/50
ПЛІВКОУТВОРЮЮЧІ РЕЧОВИНИ:
Акриламід	CH2CHCO  NH 2	безкольорові кристали. Діє переважно нервову систему при будь-якому потраплянні в організм. Уражає також печінку і нирки. Легко проникає крізь непошкоджену шкіру, викликає розвиток неврологічних  симптомів	0,2
1	2	3	4
Аміак	NH 3	Газоподібна речовина з різким запахом. У високих концентраціях збуджує центральну  нервову систему.     Подразнює переважно верхні дихальні шляхи.При концентрації 140-210 мг/м3	20
Бутилакри лат	CH2 CHCOOC 4H9 Не розчин. у воді	Рідина зі специфічним  запахом. Наркотик.          Викликає глибокі Порушення ліпоїдно-жирового   обміну, ураження шкіри.	10
Етилакрилат	CH2 =CHCOOC5 H5	Рідина з специфічним неприємним запахом. Наркотик. Викликає загальнотоксичну і  подразнюючу дію. Може викликати запалення, а також укривання виразками шкіри	5
Метилакри лат	CH2 =CHCOOCH3	Рідина з 3  неприємним запахом. Наркотик. загальнотоксичну і різко подразнюючу дію на слизові оболонки, а також може викликати запалення шкіри	5
Стирол	C6 H5 CH=CH2 Не розчиняється у воді	Рідина з характерним   запахом. Високотоксична речовина. Наркотик.    Викликає сильне подразнення слизових  оболонок, зміни у кровоутворюючих органах, печінці,-кишковому  тракті, шкірних покривів	30/10
Фенол	С6Н 5ОН Добре розчин. воді,дуже добре – у гарячій воді	Кристалева речовина.Переходить в рідинний стан при додаванні незначної кількості води.При потраплянні на  шкіру викликає опік.	0,3
Формаль дегід	HCOH   Добре розчиняється у воді	Має різкий запах. Отруйний і подразнюючий газ. Має сильну дію на  центральну нервову систему. Подразнююче діє на слизові  оболонки верхніх дихальних шляхів і очей, а також викликає шкірні ураження	0,5