Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В Российской Федерации /1/, и в частности в Красноярском крае уделяется большое внимание защите биосферы от загрязнений антропогенного характера. В г. Красноярске, где сконцентрировано большое количество заводов различного профиля, эта задача особенно актуальна, так г. Красноярск входит в двадцатку наиболее загрязненных городов России /2/.

Проблема охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов - одна из основных проблем кирпичного производства. К основному источнику загрязнения воздушного бассейна относятся вредные для здоровья людей вещества, образующиеся в процессе производства строительных материалов /11/.

Предприятия строительного комплекса, также вносят негативный вклад в изменение экологического потенциала региона. Основным загрязняющим веществом при производстве кирпича является пыль. Вещества, выделяющиеся из компонентов шихты при тепловой обработке в печах: соединения серы, хлора и фтора. Источники появления загрязняющих веществ разлагающиеся при нагревании с выделением летучих компонентов: например, гумусовые вещества в глинах и пирит разлагаются с выделением оксида углерода, сернистого и серного ангидридов.

Целью данного дипломной работы является расчет и подбор оборудования для очистки газовых выбросов от пыли неорганической (содержание SiO₂ не более 20%) и установление новых норм ПДВ и ВСВ на предприятии. Внедрение газоочистного оборудования на данном производстве позволит предотвратить загрязнение окружающей среды, что положительно скажется на качестве воздуха и благоприятно отразится на здоровье людей.

1. Общие сведения о предприятии

1.1 Месторасположение завода

Рассматриваемое предприятие по производству строительных материалов ООО «Сибирский элемент» расположено в городе Красноярске в Советском Районе по ул. Кразовская, 4. Площадка предприятия расположена в промышленной зоне и ограничена:

- с юго - западной стороны в 750 м территорией ОАО «КрАЗ»,

- с запада и юго - запада на расстоянии около 5.0 км от территории предприятия размещается жилая застройка левого берега г. Красноярска,

- с северо-запада к территории примыкают склады, пруды-отстойники ОАО «КрАЗ»,

- с северо-востока в 550 м расположена исправительная колония УП 288/27,

- с юга на расстоянии 4.0 км размещается жилая застройка правого берега г. Красноярска,

- с юго-востока свободная от застройки территория.

ООО «Сибирский элемент» современное промышленное предприятие по производству строительных материалов, конструкций и изделий (керамический кирпич - строительный и лицевой, железобетонные конструкции - дорожные плиты, фундаментные блоки, дорожные бордюры и т.д., товарный бетон и раствор, асфальт, обрезной и необрезной материал, все виды столярных изделий).

Основные технологические характеристики представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные технологические характеристики предприятия

Производство, цех, установка	Наименование выпускаемой продукции	Единица измерения	Объем выпускаемой продукции
Цех по производству кирпича	кирпич	шт./год	54 000 000

1.2 Природно-климатические условия территории расположения предприятия

Площадка предприятия расположена на северной окраине города Красноярска в промышленной зоне.

Площадка ровная, без резких перепадов высот.

Согласно техническому отчету комплексных инженерных изысканий на территории поправочный коэффициент на рельеф равен 1.

Климат определяется влиянием центральносибирского стационарного антициклона в сочетании с преобладающими юго-западными ветрами, а также рельефом. Меридиональная циркуляция обеспечивает поступление тепла с юга и холода с севера, а широтная приносит влагу с запада и засухи с востока.

В холодный период года над рассматриваемой территорией устанавливается антициклон. В связи с этим зима продолжительная (от 5,0 до 5,5 месяцев), малоснежная и морозная, с нередкими метелями и значительным количеством ясных дней.

Весна непродолжительная и сухая. Характеризуется неустойчивыми погодными условиями. Теплая и солнечная погода нередко сменяется холодной, ветреной и облачной.

Летний период длится от 3 до 3,5 месяца. В формировании летнего температурного режима большое влияние оказывает континентальный тропический воздух, поступающий из Казахстана или центральных районов Азии.

Осень характеризуется постепенным понижением температуры воздуха и наступлением заморозков уже в середине сентября. От сентября к октябрю температура понижается довольно резко.

Среднегодовая температура воздуха изменяется от 1,9 С до 0,2 С. Средняя температура самого жаркого месяца плюс 25,5 С, самого холодного минус 22 С.

Коэффициент температурной стратификации А = 200.

Скорость ветра, вероятность превышения которой составляет 5%, равна 6,7 м/с. Преобладающие направления ветра в г. Красноярске - западное и юго-западное.

По величине уровня загрязнения атмосферы г. Красноярска стабильно входит в приоритетный список городов России с наибольшим уровнем атмосферного загрязнения. В 2002 г. объем валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу составил 188,0 тыс. т. Несмотря на заметную тенденцию снижения объемов промышленных выбросов в атмосферу, перечень предприятий, определяющих наибольшее загрязнение атмосферного воздуха, остался прежним.

Одним из этих предприятий является ОАО «КрАЗ», который находится в 750 м от рассматриваемого предприятия. ОАО «КрАЗ» не входит в пределы санитарно-защитной зоны ООО «Сибирский элемент», соответственно наложения выбросов не наблюдается, но по запросу предприятия территориальным ЦМС письмом сообщены ориентировочные данные о фоновом загрязнении атмосферного воздуха:

- по взвешенным 0,66 мг/м³ (1,32 ПДК_мр),

- фтористый водород 0,017 мг/м³ (0,85 ПДК_мр),

- оксид углерода 4,8 мг/м³ (0,96 ПДК_мр),

- диоксид серы 0,009 мг/м³ (0,75 ПДК_мр),

- диоксид азота 0,05 мг/м³ (0.6 ПДК_мр).

Представленные значения фоновых концентраций показывают, что в районе расположения предприятия превышения над предельно - допустимыми есть только для взвешенных /2/.

2. Технологическая схема производства керамического кирпича и ее описание

кирпич керамический технология производство

Полная технологическая схема производства керамического кирпича представлена на рисунке 1. Она отражает все стадии производства, начиная с доставки глинистого сырья и до отгрузки готовой продукции для дальнейшей реализации /5/.

Завод по производству кирпича построен по проекту фирмы АGEMAC TECNOSEVECO S.A. Этой же фирмой поставлено оборудование.

Основное сырье для предприятия - Кубековская и Компановская глина.

Глину после разлеживания в теплом складе каждую по отдельности транспортируют ковшовым погрузчиком к приемному бункеру первичной дробилки, максимальный размер кусков глины, поступающей в дробилку, ограничен размерами решетки приемного бункера.

Глинистая порода через решетку бункера поступает на верхний вал дробилки и постепенно продвигаясь попадает в межвалковое пространство двух других валков, где происходит первичное грубое дробление кусков глины до размера от 20 до 50 мм.

После первичной дробилки глину ленточным транспортером подают в бункера ящичных питателей. Глину распределяют в тот или иной бункер с помощью реверсивного ленточного транспортера.

Из бункеров ящичными пластинчатыми питателями глинистое сырье подают на обитую ленту в заданном соотношении.

Шихта подается транспортером для измельчения в дезинтегратор. После дезинтегратора шихту направляют вальцы грубого помола, где происходит измельчение глинистого материала в межвалковом пространстве до такой степени, чтобы можно было в глину первый раз добавить воду.

Степень измельчения глинистой породы задают величиной зазора между валками.

В двухвальном смесителе происходит смешивание и при необходимости, увлажнение шихты.

После смесителя глинистую массу ленточным транспортером подают в бункера - шихтозапасники.

Из этих бункеров шихту подают на вальцы тонкого помола, где глину подвергают окончательному измельчению.

Из вальцов тонкого помола глину подают к экструдеру модели 069/55 в двухвальный смеситель, являющийся частью вакуумного агрегата.

В двухвальном смесителе экструдера окончательно перемешивают глиняную массу и доувлажняют ее от 3 до 5% до формовочной влажности от 20 до 23%.

Из смесителя при помощи шнеков предварительного сжатия глину проталкивают через систему гребенок в вакуум-камеру экструдера, где происходит удаление воздуха из глинистой массы.

Из вакуум-камеры глинистая масса поступает в нижнюю шнековую часть экструдера, где уплотняется и гомогенизируется.

На выходе из цилиндра экструдера вращательное движение массы преобразуется в прямолинейное, выравниваются скорости отдельных потоков глиняной массы по сечению и, таким образом, глина однородной массой входит в мундштук, по выходу из которого она приобретает форму прямоугольного бруса с равномерно распределенными отверстиями /6/.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Технологическая схема производства керамического кирпича

Резку глиняного бруса на отдельные кирпичи осуществляют в две стадии:

глиняный брус, выходящий из мундштука, разрезают однострунным резательным автоматом на отдельные брусья;

отрезанный кусок бруса поворачивают на 90 градусов и боковым толкателем направляют в многострунный резательный аппарат, который разрезает кусок бруса одновременно на точное число изделий, которые затем автоматически раздвигаются.

После нарезки и раздвижки кирпич подают на автоматическую линию загрузки сушильных тележек, где кирпич группируют и загружают на этажи сушильной тележки. Сушильная тележка имеет 17 этажей.

Загруженную кирпичом-сырцом сушильную тележку автоматически направляют в туннельную сушилку типа «Терам-10». Сушильные тележки с кирпичом-сырцом проталкивают по рельсовым путям рабочих туннельной сушилки в заданном режиме. В качестве теплоносителя и сушильного агента используют горячий воздух из зоны охлаждения обжиговой печи разбавляя его наружным воздухом. Горячий воздух подают в нагнетательные каналы, расположенные на своде туннелей и далее через отверстия своде рассредоточивают его по длине туннелей. Из сушильной печи влажные газы выбрасываются двумя осевыми вентиляторами. Выбросы вредных веществ определены экспериментально.

Высушенные изделия направляют в печь обжига. В процессе обжига глинистый материал подвергают воздействию высоких температур. Обжиг осуществляется в туннельной печи, по рельсовому пути которой, продвигают в заданном режиме поезд вагонеток с пакетами изделий навстречу теплоносителю - продуктам сгорания сжиженного газа.

Выбросы вредных веществ определяются технологическим процессом. Поскольку сжигается топливо (сжиженный газ), в выбросах печей сушки и обжига обнаруживаются диоксид серы, оксид углерода и оксиды азота. Из сырья при обжиге выделяются газообразные фториды и образуется диоксид серы. Так как сырье на различных технологических переделах имеет значительную влажность большого пыления не наблюдается, однако в выбросах отдельных источников пыль обнаруживается.

2.1 Объемы и характеристики применяемого сырья, материалов, потребляемой воды и энергии

Объемы и характеристики используемого глинистого сырья

По качеству глинистое сырье, применяемое для производства керамических изделий, должно соответствовать требованиям ОСТ 21 - 78 - 88, ГОСТ 21216.0 - 21216.12 - 93, ГОСТ 9169 - 75, ГОСТ 2642.0 - 2642.14 - 86, требованиям по заготовке глинистого сырья (инструкции разработчика - фирмы «Agemac»).

Требования к качеству основных глинистых материалов, используемых для производства керамических изделий (суглинков Кубековского и глины Компановского месторождений) приведены таблице 2.

Для усреднения добытые глинистые составляющие керамической массы должны быть уложены в бурты в соответствующих карьерах для вылеживания на период не менее шести месяцев.

Отгрузка глинистых материалов из карьеров должна производиться из буртов экскаватором или другим погрузочным механизмом по всей высоте бурта.

После вылеживания на карьерах, суглинок Кубековского месторождения доставляется в теплый глинозапасник цеха и укладывается в бурт. Глина Компановского месторождения завозится на открытый глинозапасник цеха и укладывается в бурт. В дальнейшем глина Компановского месторождения завозится в теплый глинозапасник и также укладывается в бурт. Таким образом, глинистое сырье подвергается дополнительной переработке и хранению в теплом складе перед подачей его в производство.

При использовании других компонентов шихты глинистое сырье поступает в производство через открытый глинозапасник.

Переувлажнённое и замороженное глинистое сырье подвергается подсушке в теплом глинозапаснике, рассыпая его под калориферы. Длительность подсушки устанавливают в зависимости от влажности и степени промороженности сырья.

Подсушенное глинистое сырье собирают в отдельный бурт, запасы которого поддерживают не менее трех суточной потребности.

В весенне-осенние периоды года допускается поступление в производство сырья с влажностью до 25%.

Глина представляет собой осадочную горную породу, состоящую из каолинита , монтмориллонита , иллита (гидрослюды) и других глинистых минералов, придающих ей пластические свойства, и примесей (кварцевых, карбонатных, железистых, сульфатных, органических, растворимых солей и др.). В техническом понимании глина представляет собой осадочную горную породу, которая в влажном состоянии легко формуется, при высыхании становится твердой и хрупкой, сохраняя приданную ей форму, а после обжига теряет восприимчивость к воздействию воды и переходит в необратимое камнеподобное состояние.

Пластинчатое строение кристаллической решетки глинистых минералов обусловливает относительно свободное перемещение отдельных частиц глин затворении их водой. Этим объясняется их пластичность. Свойства этих минералов различны, что связано с особенностями строения их кристаллических решеток.

Каолинит отличается плотным строением кристаллической решетки, в связи с чем он плохо присоединяет воду при увлажнении и легко отдает ее при сушке. Каолинит повышает огнеупорность глин.

Кристаллическая решетка монтмориллонита отличается неплотным строением, она очень подвижна, способна присоединять и прочно удерживать большое количество воды. Монтмориллонитовые глины отличаются очень большой набухаемостью, пластичностью, но капризны в сушке.

Иллит по своим свойствам и прежде всего по отношению к воде занимает промежуточное положение между каолинитом и монтмориллонитом.

Примеси в глинах находятся в виде тонкодиспесных частиц либо включений. Примеси оказывают существенное влияние как на формовочные свойства глин, так и на свойства готовых изделий.

Кремнезем - широкораспространенная примесь - в свободном виде встречается в глинах в виде кварца, реже в виде кремня. В связанном виде входит в состав силикатов. Свободный кремнезем содержится в глине в виде песка различной крупности. Большое количество песка уменьшает усадку изделий и их механическую прочность.

Песок ухудшает пластичность и связующую способность глин, а также их обжиговые свойства путем снижения трещиностойкости в процессе охлаждения обожженных изделий вследствие модификационных превращений кварца. При этом возможно снижение прочности и морозостойкости изделий. Однако крупный кварцевый песок улучшает сушильные свойства глин, поэтому его иногда специально вводят в состав формовочных масс для повышения их трещиностойкости при сушке. Тонкодисперсный кварцевый песок (шлюф) ухудшает сушильные свойства глин.

Железистые примеси, встречающиеся в глинах в виде виде включений гидроксида железа, минералов лимонита , пирита и сидерита , являясь сильными плавнями, понижают огнеупорность глин и окрашивают обжигаемые изделия в красно-бурые тона. , всегда присутствуют в глинах, особенно в легкоплавких. Во время обжига железо действует как плавень и влияет на цвет изделий, придавая им различные оттенки в зависимости от количества и характера железистых соединений.

Закисные формы соединений железа придают изделиям зеленоватые оттенки. Красный цвет получается при наличии окисных соединений. Смесь обоих окислов окрашивает изделия и различные цвета - от желтого до черного.

В зависимости от характера пламени - окислительного или восстановительного - соединения железа легко переходят из одной формы в другую - в закисную или окисную. Для облегчения перевода железа в окисное состояние необходимо предварительно выжечь имеющиеся в глине серу и углерод. Если этого не сделано, то к концу обжига середина изделия может окраситься в темный цвет силиката закиси железа, а также легко наступает вспучивание, особенно в присутствии серы.

Окись кальция () присутствует в глине в виде карбонатов, сульфатов и силикатов. Углекислый кальций в тонко измельченном состоянии является плавнем. При обжиге глин углекислый кальций разлагается на и . Углекислый газ улетучивается, в связи с чем изделие получается более пористым, с большим водо-поглощением. Образовавшаяся окись кальция () под влиянием влаги воздуха гасится, значительно увеличиваясь в объеме, и разрушает изделие. Опасность представляют даже частицы известняка размером 1 - 2 мм, особенно при значительном содержании их в глине. Чтобы предотвратить вредное влияние известняка («дутика»), свежеобожженные изделия замачивают в большом количестве воды, вводят в состав шихты 0,5 - 1,5% поваренной соли или, особенно при включениях доломитизированного известняка, до 1,5% хлористого кальция.

Как плавень окись кальция способствует сближению температур спекания и плавления глины, чем затрудняется обжиг. Глины, содержащие около 10% окиси кальция, имеют интервал меж v температурами спекания и плавления не выше 30 - 50°. Интервал спекания можно увеличить, добавляя в глину кварц. Окись кальция влияет также на окраску изделий. При большом ее содержании черепок изделий принимает желтый цвет. Несмотря на присутствие окиси железа, глина осветляется. Кроме того, окись кальция улучшает сушильные свойства сырца. Присутствие в глине сернокислого кальция способствует образованию на обожженных изделиях белых налетов.

Окись магния (), так же как и окись кальция, является плавнем, однако она не так резко влияет на интервал спекания глин.

Щелочи ( и ) находятся в глинах в составе слюд и полевых шпатов. Являясь сильными плавнями при температурах выше 1100°, они заметно не влияют на поведение глин при температуре обжига кирпича.

Органические примеси содержатся в глине или в виде растительных остатков (корни, стебли растений и т.п.) или в виде битуминозных и углеродистых примесей. Углерод может быть введен в глину вместе с топливом.

Растворимые соли встречаются в глинах в большинстве случаев в виде сульфатов. Наиболее вредными являются сульфаты магния и кальция. Растворимые соли вызывают появление белого налета на сырце и на обожженном изделии. При наличии значительного количества сульфатов морозостойкость и погодоустойчивость изделий снижаются (сульфатная коррозия). Применение в производстве воды, содержащей большое количество солей, способствует обогащению глины растворимыми солями.

Для борьбы с растворимыми солями можно использовать: продолжительное выветривание; перевод растворимых солей в нерастворимое состояние путем добавления в шихту хлористого или углекислого бария; ускорение процесса сушки, предупреждающее концентрацию солей на поверхности изделий; восстановительный обжиг.

Вода в глине бывает или механически примешанная, испаряющаяся при температуре 105 - 110°, или химически связанная, входящая в состав минералов. В зависимости от характера присутствующих в глине соединений химически связанная вода удаляется при различных температурах.

Требования к глинистому сырью

Наиболее пригодными по минеральному составу являются монтмориллонитовые, монтмориллонитово-каолинитовые, монтмориллонитово-гидрослю-дистые глины. Эти глины обладают хорошей пластичностью и адсорбционной способностью, хорошо размокают в воде, имеют широкий интервал спекания. Однако могут, применятся глины и другого минерального состава по результатам полузаводских испытаний.

По химическому составу глины должны удовлетворять следующим требованиям:

- содержание диоксида кремния () не более 85%, т.к. он снижает прочность изделия, повышает температуру обжига и увеличивает трещинообразование при охлаждении;

- содержание оксида алюминия не менее 7% - он обеспечивает широкий интервал спекания и обжига, повышает прочность материала и стойкость к деформации при обжиге;

- оксидов железа не более 14%;

- оксидов калия и натрия не более 7%, которые обеспечивают жидкую фазу при нагревании, но повышенное содержание приведет к деформации изделий;

- глины кирпичные не должны иметь крупных включений, особенно известняка, примесей растворимых солей (сульфатов).

Показателями технологических свойств являются: влажность, пластичность, гранулометрический состав, содержание крупнозернистых и карбонатных включений, усадка, спекаемость и прочность обожженных изделий.

Естественную влажность не регламентируют, но если она превышает формовочную влажность, то при разработке регламента технологии этот показатель учитывается. Высокая влажность глины требует ее сушки, а, следовательно, дополнительных затрат. Число пластичности глины более 15, коэффициент чувствительности к сушке менее 1.

Формуемость глин должна быть хорошей (число пластичности не менее 7), чувствительность к сушке - небольшой, температура обжига - в пределах 900 - 1000°, интервал между температурой обжига и началом размягчения под нагрузкой - не менее 50°.

Свойства глин

Важнейшие свойства глин - свойства, проявляющиеся при взаимодействии их с водой (пластичность, связующая способность), при сушке изделий (воздушная усадка) и при их обжиге (огневая усадка, огнеупорность, спекаемость).

Пластичность глин - их способность при затворении водой образовывать тесто, которое под воздействием внешних сил может принимать любую форму без появления трещин и разрывов и сохранять ее после прекращения действия этих сил. Пластичность глин зависит от их гранулометрического и минералогического составов: чем больше глинистой фракции и чем больше монтмориллонита в составе глины, тем она пластичнее, легче формуется и тем большую усадку при сушке имеет.

Связующая способность глин - их способность связывать частицы непластичных материалов и образовывать при затворении водой хорошо формующуюся массу без значительной потери прочности сформованного сырца.

Воздушная усадка глин (линейная или объемная) - сокращение линейных размеров и объема образца при сушке - происходит в результате уменьшения толщины водных оболочек вокруг частиц глины иод действием сил капиллярного давления, а также по мере подсыхания под действием сил осмотического давления и межмолекулярного притяжения. Воздушная линейная усадка глин колеблется от 2 до 10-12% в зависимости от их гранулометрического состава, увеличиваясь с повышением содержания тонкодисперсных фракций. Воздушная усадка в значительной степени влияет на трещиностойкость изделий при сушке

Добавки, используемые для изменения свойств глин

В тех случаях, когда глины в естественном состоянии не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям, их свойства изменяют искусственным путем.

Наиболее часто бывает необходимо:

- увеличить пластичность глины;

- уменьшить пластичность, отощить глину;

- ввести в состав шихты топливо;

- улучшить сушильные свойства глины;

- нейтрализовать влияние вредных примесей;

- предохранить полуфабрикат от замерзания.

Пластичность глин увеличивают следующими способами: естественной обработкой (летованне, промораживание), отмучиванием, усиленной механической обработкой и проминанием глин на глинообрабатывающих машинах (бегунах, вальцах, глиномялках); вакуумированием глины; вылеживанием механически обработанной глины; обработкой паром; добавкой пластичных глин.

Для увеличения пластичности производственной шихты в качестве добавки может быть применена любая чистая глина, имеющая число пластичности выше 15.

Уменьшение пластичности глины достигается: отощением пластичной глины добавкой тощих глин, песка, шамота, опилок, шлака; добавлением электролитов; дегидратацией - нагреванием до 450 - 500°.

Отощающие добавки. Тощие глины, применяемые в качестве отощителя, не должны иметь число пластичности выше 7 и содержать вредных включений и растворимых солей.

Песок, наиболее распространенный отощитель, представляет собой осадочную сыпучую (рыхлую) зернистую горную породу. По минералогическому составу пески бывают кварцевыми, шпатовыми, слюдяными, известковыми, доломитовыми и др.

По условиям образования различают пески:

- горный или овражный, находящийся на первоначальном месте образования или недалеко перенесенный. Зерна горного песка имеют угловатую форму, шероховатую поверхность, мало окатаны, имеют глинистые примеси (от 3 до 10%);

- речной, залегающий на берегах и в русле рек. Зерна речного песка окатаны, имеют ровную поверхность и округленную форму. Обычно речной песок бывает чистым, хотя встречаются залежи, загрязненные примесями глины или ила;

Лучший песок для отощения глин горный кварцевый с размерами зерен от 0,25 до 1 мм. Очень мелкий песок, особенно слюдяной с мельчайшими пластинками, ухудшает сушильные свойства изделий; крупный песок придает изделию грубую, шероховатую поверхность. Вредной примесью являются известковые зерна; известковые и доломитовые пески вообще не пригодны как отощитель для обжиговых изделий.

Опилки часто применяют как отощитель в производстве кирпича одни или в смеси с другими отощителями. Опилки добавляют в количестве 10-15% по объему шихты.

Шамот - обожженная и измельченная глина. Обычно получают путем измельчения боя и брака обожженных изделий. Величина зерна шамота не должна быть более 3 мм. Мелких частичек (пыли) не должно быть более 5-10%. Шамот в зависимости от свойств глины и методов формования (вакуумирования) может применяться в количестве до 50%.

Шлаки применяют в качестве отсщающей добавки аналогично шамоту. Поскольку в котельных шлаках содержатся крупные куски, их измельчают (обычно на молотковых дробилках) и просеивают ДО крупности зерен не более 3 мм.

Электролиты. Электролиты вводят в массы для улучшения их сушильных свойств. Такие электролиты, как , , , , и др., вызывают коагуляцию частиц, понижение дисперсности и повышение влагопроводности материала.

Плавни. Плавнями называют такие материалы, которые во время обжига взаимодействуют с глинистым веществом, в результате чего образуются соединения более легкоплавкие, чем глинистое вещество. Введение плавней в состав керамической массы снижает температуру ее спекания и огнеупорность, повышает прочность и уменьшает водопоглощение изделий.

Плавни подразделяют на две группы: плавни, которые имеют низкую температуру плавления и оказывают флюсующее действие, обеспечивая снижение температуры спекания керамической массы, и плавни, которые имеют высокую температуру плавления, но при обжиге образуют с компонентами керамической массы легкоплавкие соединения.

Плавнями первой группы являются полевые шпаты, пегматиты, сиениты, сподумены и др. Плавнями второй группы являются доломит, магнезит, мел и др.

Калиевый полевой шпат ортоклаз, или микроклин (), не имеет определенной температуры плавления, так как при плавлении распадается на лейцит () и стекло, богатое кремнекислотой. Разложение ортоклаза, или микроклина, начинается при 1170°С, окончательное расплавление происходит при 1510-1530°С.

Калиевый полевой шпат бывает белого, серого, желтоватого, коричнево-красного, темно-красного и других цветов. Он выгодно отличается от Других полевых шпатов значительной вязкостью при высоких температурах и относительно малым снижением вязкости рлсплава при повышении температуры нагревания.

Натриевый полевой шпат, или альбит (), не имеет определенной температуры плавления. Он постепенно переходит в расплав при температуре 1120-1200°С, бывает белого, желтого, красноватого, серого и других цветов. Альбит имеет значительную вязкость при высоких температурах, более низкую температуру плавления и более короткий температурный интервал вязкого состояния, чем калиевый полевой шпат.

Кальциевый (известковый) полевой шпат анортит () начинает плавиться при температуре около 1500 С. Анортит бывает желтоватого цвета.

Натриево-кальциевый полевой шпат (плагиоклаз) содержит в различных пропорциях альбит и анортит. Плагиоклазы не имеют определенной температуры плавления, эта температура зависит от соотношения альбита и анортита.

Характеристика керамических стеновых материалов

Пустотелый глиняный кирпич полусухого прессования изготовляют из легкоплавких глин с отощающими или выгорающими добавками или без них. Этот кирпич применяют в каменных конструкциях в соответствии с действующими нормами и техническими условиями проектирования каменных и армокаменных конструкций.

Пустотелый глиняный кирпич полусухого прессования имеет форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и ровной поверхностью граней. Размеры кирпича одинарного - 25012065 мм; полуторного - 250120103 мм; модульного - 25012088 мм. Полуторный кирпич изготовляют по специальному заказу потребителя. Отклонения от размеров кирпича не должны превышать по. длине ±4 мм, по ширине и толщине ±3 мм.

Кирпич можно изготовлять как со сквозными, так и несквозными пустотами, расположенными перпендикулярно постелям. Кирпич пустотелый полусухого прессования выпускают с 8 и 18 пустотами. В первом случае кирпич должен иметь восемь круглых отверстий диаметром 35-45 мм, расположенных в два ряда на постели, во втором - 18 круглых отверстий диаметром 17-18 мм, расположенных в три ряда на постели кирпича. В этих кирпичах отверстия размещают не в шахматном порядке, а на одной линии вдоль и поперек постели.

Допускается и другое количество и расположение пустот, однако в любом случае диаметр сквозных пустот на одной из постелей кирпича не должен быть более 15 мм. Наружные стенки пустот кирпича не должны иметь толщину менее 15 мм.

По форме и внешнему виду кирпича допускаются следующие отклонения - искривление поверхностей и ребер не более 3 мм; не больше двух отбитостей или притупленностей углов и ребер размером по длине ребра до 15 мм; не больше одной трещины на одной из сторон 25065 мм (или 250 на 88, 103), пересекающей два ребра и доходящей по ширине кирпича до первого ряда пустот.

Стандартом допускается в партии до 5% кирпича, имеющего по размерам и внешнему виду отклонения больше указанных, включая кирпич-половняк. К половняку, кроме парных половинок, относится также кирпич с трещинами, размер и количество которых превышают указанные выше. Недожог кирпича не допускается.

Водопоглощение кирпича, высушенного до постоянного веса, не должно быть менее 8%.

Кирпич при испытании на морозостойкость должен выдерживать 15 циклов попеременного замораживания при -15° и оттаивания в воде с температурой +15±5°. В районах, где расчетная зимняя температура выше -10°, показатель морозостойкости не является основанием для браковки кирпича, если на опыте прошлого строительства в этих районах кирпич показал достаточную морозостойкость в аналогичных условиях службы.

В зависимости от предела прочности при сжатии и изгибе по сечению брутто (без вычета площади пустот) кирпич имеет 4 марки: 150, 125, 100, 75. Марку кирпича устанавливают по среднему для пяти образцов показателю предела прочности при сжатии и изгибе. Среднее значение предела прочности при сжатии не должно быть ниже абсолютной величины значения марки кирпича. Минимальный предел прочности при сжатии любого из испытуемых образцов в кГ/см² должен быть не ниже:

для марки 150…………………….125

125…………………….100

100……………………..75

75………………………50

Средний предел прочности при изгибе в кг/см³ для пяти образцов должен быть;

дли марки 150……………………….20

125………………………..18

100………………………..16

75…………………………14

Минимальный предел прочности при изгибе для отдельного образца не должен быть меньше половины его среднего значения.

Определение химического состава проводит химическая лаборатория завода согласно ГОСТ 2642.0-81.

Таблица 2 - Минералогическая характеристика глинистого сырья

Компоненты глины	Описание компонента
Каолинит	Плотное строение кристаллической решетки,
Монтомориллонит	Высокая дисперсность (частиц размером 0,001 мм содержится 85-90%). Неплотная кристаллическая решетка
Кварц	Форма зерен угловатая
Железистые примеси	Представлены лимонитом , пиритом и сидеритом , гематитом. Гематит бурого цвета.
Карбонатные примеси	Представлены кальцитом. Карбонатные примеси находятся в тонкодисперсном виде
Органические вещества	Представлены углистыми частицами, рассеянными в породе равномерно

Таблица 3 - Химический состав легкоплавкой глины, %:

55-80	7-21	3-12	0,5-15	0,5-3	следы	1-5

Таблица 4 - Гранулометрический состав легкоплавких глин

Размеры частиц, мм
Более 0,25	0,25-0,05	0,05-0,01	0,01-0,005	0,005-0,001	Менее 0,001
0,2-19	0,5-18	9-55	4-24	6-25	10-50

Таблица 5 - Качественные характеристики основных глинистых материалов, используемых предприятием /9/

Наименование показателей качества	Средняя величина показателя показателя
	Кубековское месторождение	Компановское месторождение
Средняя плотность, т/м3	1,90	2,00
Коэффициент разрыхления	1,35	1,30
Средний химический состав, % мае.%
	SiO2	55,96	66,80
	Al2O3+TiO2	13,92	18,03
	CaO+MgO	8,11	2,45
	Fe2O3	5,30	3,53
	K2О+Na2О	4,14	1,55
SO3	0,02	0,03
Число пластичности		10,13	18,00
Огнеупорность,°С		до 1350	от 1350 до 1580

2.2 Объемы потребляемой воды

При эксплуатации предприятием предусмотрены следующие системы водоснабжения:

- Горячая вода используется для отопления главного производственного корпуса, вспомогательных корпусов (60293 ГДж/год), для приготовления глиняной массы, а также для хозяйственных нужд. Горячее водоснабжение осуществляется по договору с ООО «КраМЗЭнерго».

- Холодная вода используется для приготовления глиняной массы на линии глиноподготовки, для работы вакуум-насосов и компрессора, для испарительной газовой станции и хозяйственных нужд. Холодная вода поступает по водоводам из водопровода ОАО «КрАЗ».

Общие данные о водопотреблении приведены в таблице 6.

Таким образом, общее водопотребление предприятием составляет 86,4 м³/сут. (23 294,4 м³/год).

Таблица 6 - Водопотребление

Водопотребление
Горячая вода	Холодная вода
м3/сут.	м3/год	м3/сут.	м3/год
33	9 108	53,4	14 186,4

2.3 Объемы потребляемой электроэнергии

Электроснабжение технологического процесса ведется от подстанции 2КТП-1600/10/0,4-72УЗ. Через главный щит питание распределяется по всем зонам и автоматам /14/.

Потребителями электроэнергии являются, кВт:

- приводы технологического оборудования - 1472,

- освещение - 140,

- вентустановки - 320,

- компрессорное оборудование - 44,

- сварочное оборудование - 80.

Общая потребляемая мощность составляет 2 056 кВт.

2.4 Объемы потребления газа

Снабжение производства керамического кирпича газом производится от станции регазификации. Используют газ марки «Пропан-бутан технический» ГОСТ 20488-80. По технологии имеются три потребителя газа:

- обжиговая печь,

- два газовых генератора на сушильной печи,

- газовая рамка на линии упаковки.

Общее среднесуточное потребление газа составляет 11,5 т при удельной норме расхода 0,0812 т на 1000 штук упакованного кирпича.

Таблица 7 - Качественные характеристики топлива, используемого предприятием

Наименование показателей	Бутан технический	Пропан технический
	норма	фактически	норма	фактически
Массовая доля компонентов, %
- сумма метана, этана, этилена	не нормируется	0,07	не нормируется	3,89
- сумма пропана и пропилена	не нормируется	4,27	не менее 75,0	79,75
-сумма бутанов и бутиленов	не менее 60,0	89,20	не нормируется	16,37
Объемная доля жидкого остатка при 20 С, %	не более 1,8	0,00	не более 0,7	0,40
Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при +45 С, -20 С	не более 1,6 -	0,50 -	не более 1,6 не менее 0,2	1,60 0,20
Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %,	не более 0,013	0,00020	не более 0,013	0,00
в том числе сероводорода, %	не более 0,003	0,00	не более 0,003	0,00
Содержание свободной воды и щелочи	отсутствие	отсутствие	отсутствие	отсутствие
Плотность при 20 С, кг/м3	не нормируется	570,20	не нормируется	500,90
Температура при наливе, С	-	22,00	-	20,00

Теплотворная способность газовой смеси - 77 522 кДж/кг. Сведения о качественных характеристиках используемого топлива приведены в таблице 7 на основании паспорта №329 - бутан технический (для коммунально-бытового потребления по ГОСТ 20448-90) и №374 - пропан технический (газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления по ГОСТ 20448-90).

3. Оценка воздействия предприятия на окружающую среду

3.1 Экологическая оценка территории расположения предприятия

Территория предприятия огорожена, спланирована надлежащим уровнем. Свободная от застройки территория имеет твердое асфальтовое покрытие, зеленые насаждения. Перед офисным зданием проводятся работы по благоустройству территории, выкладывается брусчатка, устанавливается на летний период года фонтан. Расположение производственных зданий не препятствует сквозному проветриванию и естественному освещению зданий. Въезд и выезд на ул. Кразовская через КПП. В ночное время территория освещена фонарями уличного освещения и дополнительными осветительными установками.

Для сбора твердых бытовых отходов на асфальтированной площадке установлены мусоросборочные контейнеры. Вывоз мусора осуществляется спецавтотранспортом.

Водопотребление и водоотведение осуществляется по договору с ОАО «КрАЗ». Питьевая вода поступает по водоводам из водопровода ОАО «КрАЗ». Производственный контроль качества питьевой воды осуществляется ОАО «КрАЗ» по договору с аккредитованной в установленном порядке лабораторией. Канализационные стоки поступают в коллектор ОАО «КрАЗ» и далее на левобережные очистные сооружения МУПП «Водоканал». Имеющаяся ливневая канализация предусматривает сбор дождевых вод с территории предприятия и подачу их по ливневому коллектору на пруды - отстойники ОАО «КрАЗ». После прудов - отстойников часть воды сбрасывается в р. Черемушка. Производственный контроль за качеством сбрасываемых вод в поверхностный водоем осуществляется ОАО «КрАЗ» собственной санитарно - промышленной лабораторией, а также по договору с аккредитованной в установленном порядке лабораторией /11/.

3.2 Структурная карта-схема воздействия предприятия на окружающую среду

На рисунке 2 представлена карта-схема воздействия предприятия ООО «Сибирский элемент» на окружающую среду. На ней изображены основные стадии производства кирпича и обозначены потоки образующихся газовых выбросов, жидких стоков и твердые отходы.

3.3 Воздействие предприятия на атмосферу

К источникам загрязнения атмосферы на производстве относятся:

1. Цех производства кирпича (трубы сушильной печи и печи обжига, склад глины (дезинтегратор, мельница, бункера транспортировки);

2. Автотранспорт и железнодорожный транспорт.

К организованным источникам выбросов относятся - трубы сушильной печи и печи обжига, к неорганизованным - склад глины (дезинтегратор, мельница, бункера транспортировки), авто- и железнодорожный транспорт.

В атмосферный воздух поступают диоксид азота, диоксид серы, пыль неорганическая (содержание SiO₂ не более 20%), фтористый водород, оксид углерода. Воздействие предприятия на атмосферу представлены в таблице 8.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Карта-схема воздействия предприятия на окружающую среду

Таблица 8 - Воздействие предприятия на атмосферу (2005 г.) /18/

Наименование источника выбросов	Наименование загрязняющего вещества	Количество загрязняющего вещества	ПДВ	Концентрация в выбросах, мг/м3	ПДК м/р, мг/м3	Класс опасности
		г/с	т/год	г/с	т/год
Цех производства кирпича	пыль неорганическая, (содержание SiO2 не более 20%)	0,52	11,23	0,52	11,23	264,0	0,5	3
- дезинтегратор, мельница, бункера транспортировки
	пыль неорганическая (содержание SiO2 не более 20%)	0,019	0,599	0,019	0,599	11,5	0,5	3
- сушильная печь	фтористый водород	0,148	4,667	0,148	4,667	42,0	0,02	2
	диоксид азота	0,278	8,767	0,278	8,767	55,0	0,085	2
	диоксид серы	0,333	10,500	0,333	10,500	40,0	0,5	3
	пыль неорганическая (содержание SiO2 не более 20%)	2,000	21,600	-	-	1250,0	0,5	3
- печь обжига	фтористый водород	0,138	4,352	0,138	4,352	21,5	0,02	2
	диоксид азота	0,225	7,096	0,225	7,096	35,0	0,085	2
	диоксид серы	0,225	7,096	0,225	7,096	35,0	0,5	3
	оксид углерода	0,129	4,068	0,129	4,068	60,0	5	4

По запросу предприятия территориальным ЦМС письмом сообщены ориентировочные данные о фоновом загрязнении атмосферного воздуха по взвешенным - 0,66 мг/м³ (1,32 ПДК_мр), фтористый водород - 0,017 мг/м³ (0,85 ПДК_мр), оксид углерода - 4,8 мг/м³ (0,96 ПДК_мр), диоксид серы 0,009 мг/м³ (ПДК_мр), диоксид азота - 0,05 мг/м³ (0,6 ПДК_мр).

Представленные значения фоновых концентраций показывают, что в районе расположения предприятия превышения над предельно допустимыми значениями есть только для взвешенных.

По данным таблицы 8 наблюдаются существенные превышения по пыли, без учета фонового загрязнения. Соответственно на предприятии ООО «Сибирский элемент» необходимо разработать мероприятия по очистке выбросов пыли и принять с учетом установленного очистного оборудования новые нормы ПДВ.

Так же на предприятии предлагается провести некоторые планировочные, технологические и специальные мероприятия, направленные на уменьшение объемов выбросов вредных веществ.

Планировочные решения предусматривают устройство санитарно - защитной зоны - перед офисным зданием проводить работы по благоустройству территории, выкладывать брусчатку, устанавливать на летний период года фонтан.

В данное время на предприятии производится визуальная проверка выполнения санитарный правил, инструментальное измерение и лабораторные исследования.

Специальных мероприятий, направленных на сокращение количества выбрасываемых вредных веществ в атмосферу и снижение приземных концентраций предприятием не производится.

3.4 Воздействие предприятия на гидросферу

В технологической цепочке предусмотрены следующие системы водоснабжения: хозяйственно-питьевой, производственный водопровод, противопожарный водопровод, горячее водоснабжение.

Водопотребление и водоотведение осуществляется по договору с ОАО «КрАЗ». Питьевая вода поступает по водоводам из водопровода ОАО «КрАЗ». Производственный контроль качества питьевой воды осуществляется ОАО «КрАЗ» по договору с аккредитованной в установленном порядке лабораторией.

Противопожарный водопровод запитывается от существующих противопожарных резервуаров и обеспечивает подачу воды на внутреннее пожаротушение.

Система горячего водоснабжения необходима для обеспечения горячей водой производственного процесса и для бытовых нужд предприятия.

На рассматриваемом предприятии образуются следующие категории сточных вод: производственные механически загрязненные и бытовые.

Бытовые стоки образуются в результате жизнедеятельности людей: мытья рук, тела, физиологических выделений. Такие стоки содержат минеральные загрязнения (42%) и органические компоненты (58%). Минеральные загрязнения состоят из песка, землистых веществ, растворов минеральных солей. Органические загрязнения представлены белками, углеводами, маслами, которые создают благоприятную среду для развития бактерий, в том числе патогенных, поэтому они представляют эпидемиологическую опасность для людей, животного и растительного мира.

Бытовые стоки предприятия поступают в коллектор ОАО «КрАЗ» и далее на левобережные очистные сооружения МУПП «Водоканал» г. Красноярска.

Производственные механически загрязненные стоки образуются от мокрой уборки помещений.

Механически загрязненные стоки через колодец с гидрозатвором отводятся в существующий коллектор ОАО «КрАЗ», по которому они транспортируются на очистные сооружения МУПП «Водоканал».

Показатели сточных вод приведены в таблице 6.

Сбросы сточных вод в водные объекты не планируются. Все категории сточных вод отводятся на очистку.

К мероприятиям по предотвращению загрязнения подземных вод относятся: сбор всех категорий сточных вод и отведение их на очистные сооружения, предусмотрена вертикальная асфальтированная планировка территории, позволяющая организовывать отвод поверхностных стоков с площадки и дорог с твердым покрытием.

Поверхностный сток с площадки по химическому составу близок к поверхностному стоку с селитебных зон и не содержит специфических веществ с токсическими свойствами.

Основными примесями, содержащимися в стоке, являются грубодисперсные частицы, нефтепродукты, сорбированные, главным образом, взвешенные вещества, минеральные соли и органические примеси естественного происхождения.

Участок предприятия находится на расстоянии более 2 км от реки Енисей. Согласно Постановлению администрации Красноярского края от 15.09.98 г. №514-П «О водоохранных зонах водных объектов на территории населенных пунктов» водоохранная зона р. Енисей составляет 500 м, а прибрежная полоса - 15 м. Таким образом, участок предприятия не находится в пределах водоохраной зоны р. Енисей.

Таблица 9 - Характеристика сточных вод

Наименование стоков	Расход сточных вод, м3/сут.	Загрязняющее вещество	Концентрация загрязняющих веществ, мг/л	Режим отведения сточных вод	Место отведения сточных вод
Бытовые стоки	2,5	Взвешенные вещества Азот аммонийный Фосфаты Хлориды ПАВ	173 21 9 24 7	Периодически переменным расходом	Очистные сооружения ОАО «КрАЗ»
Производственные стоки	28,7	Хлорид кальция Хлорид магния	2 020 3 000
Поверхностные стоки	56,0	Взвешенные вещества Нефтепродукты	200 10		Система ливневой канализации

3.5 Твердые отходы предприятия

Отходами производства является обожженный кирпич, не принятый центром контроля качества (ЦКК). Отходы производства накапливают в специальных бункерах (контейнерах), а затем используют для подсыпки дорог в карьере.

Вторично используемыми отходами производства являются брак формования и сушки, который накапливают на территории открытого глинозапасника и по мере роспуска природными факторами направляют на вторичное использование (в производство).

В результате хозяйственной деятельности ООО «Сибирский элемент» образуются следующие виды отходов, которые должны собираться, накапливаться, храниться и утилизироваться соответствующим образом, исходя из класса опасности (таблица 10).

Таблица 10 - Данные по количеству и видам образующихся отходов

Наименование отходов	Класс опасности отхода	Количество, т/год
Ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные, 127 шт.	1	0,041
Аккумуляторы свинцовые отработанные не повреждённые, с неслитым электролитом	2	0,984
Масла моторные отработанные	3	2,120
Масла трансмиссионные отработанные	3	0,341
Масла индустриальные отработанные	3	2,248
Шлам очистки трубопроводов и ёмкостей от нефти и нефтепродуктов	3	0,236
Фильтры автомобильные отработанные масляные	3	0,075
Мусop от бытовых помещений	4	21,680
Мусор от уборки территории и помещений предприятия	4	6,600
Шины пневматические отработанные	4	1,060
Фильтры автомобильные отработанные воздушные	4	0,064
Медицинские отходы обезвреженные	4	0,047
Лом чёрных металлов несортированный	5	23,779
Остатки и огарки стальных сварочных электродов	5	0,600
Абразивные круги отработанные	5	0,198
Отходы бумаги и картона от канцелярской деятельности и делопроизводства	5	0,078
Электрические лампы накаливания отработанные	5	0,025
Всего	60,176

Сбор, накопление и хранение отходов производства и потребления

Деятельность по обращению с отходами производится в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления» и лимитами размещения отходов.

В результате хозяйственной деятельности ООО «Сибирский элемент» образуются отходы, которые должны собираться, накапливаться, храниться и утилизироваться соответствующим образом, исходя из класса опасности:

- ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные (I класс опасности) хранить в герметичном металлическом контейнере. Контейнеры обеспечивают соответствующей маркировкой согласно ГОСТ 19433-38. Отходы отправляют на демеркуризацию;

- отработанные масла индустриальные, моторные, трансмиссионные и гидравлические (III класс опасности) хранить в герметичной емкости, установленной на отдельной площадке с твердым покрытием. На местах слива отработанного масла предусмотреть поддоны и ящики с песком. Не допускать переполнение емкостей для хранения масел и пролив продуктов на рельеф, попадание воды внутрь емкости. Предусмотреть средства пожаротушения. Отходы отправляют на переработку;

- аккумуляторы свинцовые отработанные неразобранные (II класс опасности) хранить в специально закрытом складе с твердым покрытием, расположенном отдельно от строений. Отходы отправляют на переработку;

- бумажные фильтры, пропитанные нефтепродуктами, шлам очистки трубопроводов и емкостей от нефти, обтирочный материал, загрязненный маслами (III класс опасности) хранить в металлическом контейнере. Предусмотреть средства пожаротушения. Отходы отправляют на сжигание в топках котлов;

- мусор от бытовых помещений несортированный, мусор и смет с территории предприятия, (IV класс опасности) хранить в металлическом контейнере. Отходы отправляют на захоронение;