Оценка экологической безопасности предприятия

Таким образом, ежегодно предприятие ОАО «Уфанефтехим» за выброс и сброс загрязняющих веществ платит 2580250,48194 руб./год.

3.2 Описание токсического действия преимущественных для данного предприятия загрязняющих веществ на экосистемы, здоровье человека

Имеются многочисленные научные данные, свидетельствующие о связи легочной, онкологической, кожной и другой паталогии с характером и уровнем загрязнения воздуха. Многократно подтверждена, например, зависимость обострения хронического бронхита от уровня загрязнения воздуха сернистым газом, характеризуемая следующими данными:

при концентрации сернистого газа 0,13 мг/м³ процент обострения хронического бронхита (в человеко-днях) 13,0, при концентрации 0,78 мг/м³ -- 26,5.

Статистически установлена связь детской заболеваемости (в первую очередь органов дыхания) с уровнем загрязнения атмосферного воздуха сернистым газом. Обстоятельное изучение большой группы детей (3866 человек) с момента их рождения и до 15-летнего возраста показало, что частота острых респираторных заболеваний среди них значительно увеличилось в те дни, когдауровни среднегодовых концентраций сернистого газа и дыма в атмосферном воздухе превышали 0,13 мг/м³. Аналогичная связь частоты обострений с опасным загрязнением атмосферы установлена для бронхиальной астмы.

Загрязнение воздуха сернистым газом при концентрации до 0,049 мг/м³ увеличивает показатель общей заболеваемости (в человеко-днях, США) до 8,1%: при концентрации от 0,150 до 0,349 и выше 0,350 мг/м³ -- соответственно до 12 и 43,8%. Частота заболевания бронхиальной астмой пропорциональна концентрации сернистого газа в воздухе (Япония). Все возрастающее количество раковых заболеваний пропорционально числу труб, выбрасывающих загрязняющие вещества в атмосферу (Великобритания) и т.д. [31].

Канцерогенные вещества при контакте с клеткой организма человека оставляют на ней «клеймо». Последующее воздействие канцерогенов суммируется даже в том случае, если оно разделено значительным интервалом времени. Вероятность возникновения злокачественного образования повышается, хотя видимого воздействия на организм и качественной перестройки клетки не отмечено. Последняя отчетливо фиксируется при пороговой концентрации. Для многих вредных веществ биологических видов и экосистем эта концентрация в настоящее время не определена [16].

Опасное воздействие на человека оказывает окись углерода. Вдыхание воздуха, содержащего даже небольшие количества СО, вызывает глубокое отравление. Причина отравления в том, что окись углерода быстрее и легче, чем кислород, связывается с гемоглобином крови и образует довольно стойкое соединение, названное карбоксигемоглобин (НЬ -- СО). Химическое сродство НЬ с СО в 200 раз больше, чем с кислородом. Это означает, что даже небольшого количества СО во вдыхаемом воздухе оказывается достаточно, чтобы превратить около 2/3 гемоглобина крови в карбоксигемоглобин. Процесс этот обратим, но НЬ -- СО диссоциирует медленно. По этой причине образовавшийся НЬ -- СО нарушает дыхательную функцию крови (кровь насыщается окисью углерода и человек погибает от кислородной недостаточности).

Повышенное содержание СО в воздухе при высоких уровнях загрязнения атмосферы (0,1%) нарушает сердечно-сосудистую функцию у работающих. Оно смертельно опасно для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Содержание СОв атмосфере при концентрации 0,1% в 35 раз увеличивает смертность больных острым инфарктом миокарда и т. д.

Диссоциацию НЬ -- СО можно ускорить увеличением парциального давления кислорода в воздухе (вдыхание кислородно-углекислотной смеси с содержанием 95% О₂ и 5% СО₂ или воздуха с повышенным содержанием кислорода).

Одним из опасных загрязнителей атмосферы Земли, связанных также с нефтегазодобывающим производством, является сера. По удельной значимости вклада в загрязнение сера занимает в настоящее время одно из первых мест, особенно в составе очень распространенных сульфатных аэрозолей [31].

3.3 Расчет рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах промышленных предприятий

При расчете рассеивания определяется концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы (2 м от поверхности земли) C_М, мг/м³.

Генеральная расчетная формула для выбросов от одиночного источника:

где Н - высота трубы, м;

М - расход выбрасываемого в атмосферу вещества, г/с;

?Т =Тг-Тв=200-0=200С - разность температур выбрасываемых газов и атмосферного воздуха. С;

V1 - полный расход выбрасываемых газов через устье трубы, м3 /с;

А, F, m, n. ] - коэффициенты.

Значения коэффициентов m и n определяются по вспомогательным величинам:

Для расчета коэффициентов m и n найдем значения следующих величин: , , , , :

 (2.2)

D -диаметр источника трубы, м;

щ_o -скорость газа на выходе из устья трубы, м/с

?Т = 200 С.

Подставив данные в формулу, определим :

;

Определим расход газовоздушной смеси по формуле, подставив данные:

;

Рассчитаем по формуле:

;

Рассчитаем по формуле:

;

Зная , определим :

(2.6)

;

Отсюда определим m (при f<100 m определяется по формуле):

,

;

Коэффициент n при f< 100 определяется в зависимости от v_м по формуле:

(2.8)

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени, г/с;

F - коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ; F=1;

- коэффициент рельефа местности; = 1 для ровной поверхности;

Подставив данные в формулу, определим :

;

Расстояние от источника выбросов до координаты максимума концентрации

где d - безразмерный коэффициент при f < 100 находят по формуле:

при 0,5<v?2, (2.10)

Тогда:

Значение опасной скорости u_м (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ с_м, в случае f< 100 определяется по формуле:

Тогда:

.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества с_ми (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра u (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра u_м (м/с), определяется по формуле:

где r - безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения u/u_м

При u₁=2 м/с:

 (2.12)

Тогда:

При u₂=10 м/с:

Расстояние от источника выброса x_ми (м), на котором при скорости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения с_ми (мг/м³), определяется по формуле:

где р - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения u/u_м по формуле:

При опасной скорости ветра приземная концентрация вредных веществ с (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса определяется по формуле:

где - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения и по формулам:

, (2.16)

Тогда

3.4 Эколого-экономический анализ предприятий отрасли

Инвентаризация выбросов (ГОСТ 17.2.1.04 -- 77) представляет собой систематизацию сведений о распределении источников по территории, количестве и составе выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Основной целью инвентаризации выбросов загрязняющих веществ является получение исходных данных для:

- оценки степени влияния выбросов загрязняющих веществ предприятия на окружающую среду (атмосферный воздух);

- установления предельно допустимых норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу как в целом, по предприятию, так и по отдельным источникам загрязнения атмосферы;

- организация контроля соблюдения, установленных норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

- оценки состояния пылетазоочистного оборудования предприятия;

- оценки экологических характеристик, используемых на предприятии технологий;

- оценки эффективности использования сырьевых ресурсов и утилизации отходов на предприятии;

- планирования воздухоохранных работ на предприятии.

Источниками выбросов на этапе производства (газотопливное производство) являются:

- установки ЭЛОУ, где сырая нагретая нефть в смеси с деэмульгатором и водой под действием переменного электромагнитного поля обезвоживается и обессоливается. Выбросы вредных примесей в атмосферу могут поступать через неорганизованные источники (за счет не герметичности аппаратов, оборудования) и организованные - вентвыбросы из помещений насосных. На данном этапе технологического процесса в атмосферу выделяются вредные примеси испарений легких фракций нефти (бензин нефтяной и сероводород).

- атмосферно-вакуумные трубчатые установки (АВТ), где обезвоженная и обессоленная нефть нагревается и разделяется на фракции в ректификационных колоннах, как при повышенном давлении, так и при вакууме. Источниками выбросов являются дымовые трубы технологических печей, не герметичность технологического оборудования (неорганизованные источники) и производственные помещения насосных.

Количество загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу от источника загрязнения по каждому веществу рассчитывается по формуле:

М=С_max·V,

где С_max - максимальная концентрация загрязняющего вещества, измеренная в устье источника, загрязнения, г/м³;

V - объемный расход газовоздушной смеси в единицу времени (м³/с) в устье источника [24].

Данные расчета в таблице 1 и 2 приложения А

Таким образом, масса образующихся в цехе топливного производства веществ составляет 252,6036 т/год, из которого 252,534 т/год - бензин, а 0,0696 т/год - сероводород.

4. Методы повышения и обеспечения экологической безопасности на предприятии

Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность относится к водоемким отраслям народного хозяйства. Большую часть воды используют для охлаждения и конденсации продуктовых потоков. В значительной части технологических процессов воду потребляют как растворитель или реагент, вводят в виде пара. Вода, пройдя тот или иной производственный цикл, претерпевают различные изменения либо безвозвратно теряется. Образующиеся сточные воды содержат растворимые и нерастворимые органические и неорганические вещества, включая токсичные.

Сточные воды - это воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязненные различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц. В среднем 1 м3 недостаточно очищенных сточных вод промышленного производства делает не пригодными к использованию 10-50 м³ воды производственных источников.

Количество сточных вод определяют в зависимости от мощности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения. Норма водопотребления - целесообразное количество воды, необходимое для производственного процесса и установленное на основании научно обоснованного расчета или передового опыта. Норма водоотведения - количество сточных вод, отводимых от промышленного предприятия в водоем, при целесообразной норме водопотребления.

Укрупненная норма водоотведения для различных отраслей промышленности колеблется в широких пределах: при добыче 1 т нефти - 0,4 м³ сточных вод; выплавке 1 т стали - 0,1 м³, производстве 1 т вискозного волокна - 230 м³, 1 т хлеба - 3 м³, выпуске одного автобуса - 80 м³ и т.д.

Норма водоотведения бытовых сточных вод от населенных пунктов и городов зависит от степени благоустройства районов жилой застройки и колеблется в пределах 125-350 л/сут. на одного жителя [10].

Промышленные сточные воды разделяют на загрязненные, непосредственно контактировавшие с химическими веществами, и на условно чистые, применяемые в основном для целей охлаждения или нагревания в теплообменной аппаратуре.

Четкая классификация промышленных стоков затруднена из-за разнообразия загрязнений в них. На химических предприятиях стоки даже одинаковых цехов нередко отличаются по составу. В соответствии с одной из классификаций выделяют две основные группы сточных вод: содержащие органические вещества; содержащие неорганические примеси.

К первой группе относятся сточные воды нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, предприятий органического синтеза и синтетического каучука, коксохимических, газосланцевых и др. Они содержат нефть и нефтепродукты, нафтеновые кислоты, спирты, кетоны, альдегиды, ПАВ, фенолы, смолы, аммиак, сероводород и др.

Ко второй группе относятся сточные воды содовых, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд, шахт и рудников, катализаторных фабрик и др. Они содержат кислоты, щелочи, соли, сернистые соединения, ионы тяжелых металлов, взвешенные минеральные вещества и др.

Для нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности характерны сточные воды обеих групп.

Нефть и нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных и опасных загрязняющих веществ природных вод. Помимо углеводородов в них находятся кислород-, серо - и азотсодержащие соединения. Малосернистые нефти содержат до 0,5% серы, высокосернистые - свыше 2%. Содержание азота и кислорода колеблется от десятых долей 1,2-1,8%. В нефтях обнаружено свыше 20 различных элементов (V, Ni, Са, Mg, Fe, Al, Si, Na и др.) [11].

Поступившая в воду нефть образует слой сначала на поверхности, при этом легкие углеводороды начинают испаряться. В водный раствор переходят жирные, карбоновые и нафтеновые кислоты, а также фенолы, крезолы. Через несколько суток после поступления нефтепродуктов в воду и результате химического и биохимического разложения образуют другие растворимые соединения - окисленные углеводороды, токсичность которых значительно выше, чем неокисленных углеводородов. Часть содержащейся в воде нефти и продуктов её разложения сорбируют донные отложения, причем наибольшей сорбционной способностью обладают глинистые илы. Оседающие на дно отмершие водоросли сорбируют растворенные в воде металлы, прежде всего цинк. При разложении растительных остатков в придонных слоях воды образуется сероводород, вступающий в соединение с металлами. В результате в донных отложениях появляются плохорастворимые сульфиды металлов.

Промышленные сточные воды классифицируют также по дисперсионному составу загрязняющего вещества. В соответствии с этой классификацией выделяют четыре группы сточных вод:

1. содержащие нерастворимые в воде примеси с величиной частиц 10-5 - 10-4 м и более;

2. представляющие собой коллоидные растворы;

3. содержащие растворенные газы и молекулярно - растворимые органические вещества;

4. содержащие вещества, диссоциирующие на ионы.

Такая классификация позволяет предложить для каждой группы определенные методы очистки сточных вод.

Основные принципы выбора системы сбора и очистки сточных вод - необходимость максимального уменьшения количества сточных вод и снижения содержания в них примесей; возможность извлечения из сточных вод ценных примесей и их последующей утилизации; повторное использование сточных вод (исходных, очищенных) в технологических процессах и системах оборотного водоснабжения.

Сокращение потребления воды и уменьшение загрязнения водоемов возможно при создании технологических систем, обеспечивающих многократное использование воды без сброса загрязненных сточных вод в водоемы (добавление исходной воды вызвано только технологической необходимостью и естественными потерями). Организация производства с минимальными отходами предполагает разработку новых технологических процессов с сокращенным потреблением исходной воды и образованием сточных вод либо с исключением воды из технологических операций; локальную обработку сточных вод с утилизацией ценных компонентов и подготовкой воды для повторного использования; создание системы оборотного водоснабжения, включающей использование паводковых вод и атмосферных осадков, отводимых с территории предприятия.

Заключение

В данной работе выполнен анализ загрязнений нефтехимического комплекса (вид, состав).

Выявлено влияние на среду обитания предприятий нефтехимического комплекса на атмосферу, гидросферу, почву, биоту и человека.

Загрязнение воздушного бассейна происходит при всех технологических процессах переработки нефти: на атмосферно-вакуумых и вакуумных установках, установках каталитического и термического крекинга, контактной очистки масел и коксования, гидроформинга и депарафинизации, производства битумов. Источниками загрязнений также являются трубчатые печи, факелы и объекты общезаводского хозяйства: резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, открытые дренажи колонн и агрегатов, лотки, канализационные колодцы и открытые поверхности очистных сооружений -- песколовок, нефтеловушек, пруды дополнительного отстоя, кварцевые фильтры, аэротенки I и II ступени, вторичные и третичные отстойники послеаэротенков, пруды-накопители. Дополнительная загазованность атмосферного воздуха происходит при нарушении герметичности оборудования. Основными загрязнителями воздушного бассейна являются сероводород, сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, предельные и непредельные углеводороды.

Сточные воды НПЗ образуются на всех технологических установках, в зависимости от которых обусловлен их состав. Они поступают после конденсации, охлаждения и водной промывки нефтепродуктов, от электрообессоливающих установок, от защелачивания светлых нефтепродуктов и сжиженных газов, от барометрических конденсаторов смешения, от смесительных установок и эстакад по наливу этилированных бензинов, а также после очистки аппаратуры, смыва полов производственных помещений, от охлаждения оборудования, после продувки систем оборотного водоснабжения. К производственным сточным водам присоединяются и ливневые воды с площадок технологических установок. Различают несколько видов сточных вод: нейтральные нефтесодержащие сточные воды; солесодержащие сточные воды; сернисто-щелочные сточные воды; кислые сточные воды; сероводородсодержащие сточные воды. Кроме промежуточных и конечных продуктов переработки нефти сточные воды содержат нефть, нафтеновые кислоты и их соли, эмульгаторы, смолы, фенолы, бензол, толуол, а также песок, частицы глины, кислоты и их соли, щелочи.

Анализ влияния загрязнения на человека показал, что нефть, ее пары, а также нефтепродукты высокотоксичны. Современный технологический процесс переработки нефти сопровождается наличием десятков и сотен различных химических веществ, большинство из которых являются синергистами. Почти каждый третий относится к 1 и 2 классам опасности. Преимущественно поражают центральную нервную систему, печень, кровь.

Список литературы

1. Шитскова А.П., Новиков Ю.В., Гурвич Л.С., Климкина Н.В. Охрана окружающей среды в нефтеперерабатывающей промышленности. - Москва: Химия, 1991 г., 176с.

2. Баширов В.В. и др. Характеристика нефтешламовых амбаров и их влияние на окружающую природную среду. //Защита от коррозии и охрана окружающей среды: Экспресс-информация. - М.:ВНИИОЭНГ, 1993. - №9. - С. 15-26.

3. Панов Г.Е., Петряшин Л.Ф., Лысяный Г.Н. Охрана окружающейсреды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности - Москва. Недра, 1986г., 244с.

4. Бунчук В.А. Потери нефти и нефтепродуктов при хранении и транспорте и средства их сокращения. - М., ЦНИИТЭнефтехим, 1973.

5. Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде: Учеб. Пособие. - М.: Изд-во РУДН,2004 .- 163 с.

6. К.Я. Иванец, Лейбо А.Н. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация. Издательство Химия, Москва 1966г.

7. Кесельман Г.С., Махмудбеков З.А. Защита окружающей среды при добыче, транспортировке хранении нефти и газа. - Москва, Недра, 1981г. - 256с.

8. Лазуко Ю.Ф., Аглиуллина Р.Я. Сбор и утилизация факельных газов на нефтеперерабатывающих заводах. Серия: Охрана окружающей среды. - М., ЦНИИТЭнефтехиы, 1978, с. 40.

9. Лозановская И.Н. и др. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 1998, 287с.

10. Лушков С.В., Завгородцев К.Н., Бобер В.В. Очистка воды и почвы от нефтепродуктов с помощью культуры микробов - деструкторов // Экология и промышленность России.-1999.-№12.-с. 17-21.

11. Минскер Н.О. Химический комплекс в условиях рыночной экономики //Экономика и управление. Б.м.- 2003, №3.

12. Моряков В.С. Снижение загрязнения воздуха на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.: ДНИИТЭнефтехиы» 1982.

13. Карамова Л.М. Нефть и здоровье. - Уфа, 1993, - С.592.

14. Охрана окружающей среды и методы контроля за соблюдением нормативов качества промышленных отходов химических и нефтехимических предприятий. Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции. Казань, 1993, с.40-43.

15. Першин С.Е. Влияние выбросов предприятий химии и нефтехимии на здоровье населения // Гигиена и санитария. Б.м. - 2003, №6.

16. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. - М.: Высшая школа, 2001, 672с.

17. Соркин Я.Г. Особенности переработки сернистыхнефтей и охрана окружающей среды. - М.: Химия, 1988, с. 240.

18. Грачев В.А. Влияние нефти и газа на окружающую среду в арктическом регионе Росси // Безопасность жизнедеятельности. - 2002. - №12. - с.2-6.

20. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Ямалетдинова Г.Ф. Диагностические критерии самоочищения почвы от нефти // Экология и промышленность России. - 2001. - №12. - с. 34-35.

21. Коптев Н.П., Коптев П.П., Соловьянчик В.Д. Автоматизированные системы управления и мониторинга объектов хранения и перевалки нефтепродуктов. - 2003. - №9. - с. 22-25.

22.Хлутчиев А.И., Бережной С.Б., Барко В.И., Очистка нефтесодержащих промышленных сточных вод // Экология и промышленность России.-2003.-№9. - с. 17-18.

23. Экономика природных ресурсов, 2-е изд. /А. Эндрес, И. Квернер - СПб: Питер, 2003. - 256 с.

Размещено на Allbest.ru