Основными нормативными показателями экологичности предприятия, производственного оборудования и технологических процессов являются предельно допустимые выбросы (ПДВ) в атмосферу и предельно допустимые сбросы (ПДС) в гидросферу. Нормативные показатели являются основой для проведения экологической экспертизы. Реализация нормативных показателей достигается путем повышения экологичности проектов промышленных объектов, оборудования и технологических процессов. К нормативным показателям экологичности технических систем относятся также допустимые уровни физических воздействий (шума, вибрации и т.д.).

Сущность ПДВ состоит в том, что идет ограничение выбросов и обусловлена тем, что при настоящих методах уменьшения отходов производства почти нельзя полностью избежать выброса в атмосферу вредных веществ. Нужно уменьшать выбросы до определенных уровней, которые обеспечивали бы соблюдение предельно допустимых концентраций (ПДК).

Нормы ПДС устанавливаются с учетом ПДК в местах пользования, оптимального распределения массы сбрасываемых вредных веществ между пользователями воды и ассимилирующей способности водного объекта.

Основное направление увеличения экологичности технических систем и технологий - это выработка процессов по переработке и утилизации отходов, а также разработка малоотходных технологий. Уменьшение отрицательного воздействия достигается путем увеличения герметичности систем, а также вводом в конструкцию источника аппаратов нейтрализации или очистки, применением регенеративных циклов использования рабочих сред.

Основным источником загрязнения атмосферы в проектируемом цехе пылью, окисью углерода, аэрозолями и избыточной теплотой являются плавильно-литейные агрегаты (сюда также относятся CH₄,O3,N₂O).

Отходы литейного производства переплавляются здесь же (литники, донники, брак), другие переправляются на переработку (сплесы, съемы, стружка, металл в шлаке).

Основными видами загрязнений сточных вод является песок, окалина, смазка. Очистка выбросов от пыли происходит устройствами содержащими в себе фильтры, а также пылеуловителями. Для очистки выбросов от пыли используются два вида пылеуловителей - сухие и мокрые. Себестоимость очистки газов в мокрых пылеуловителях выше, чем в сухих, а проблемы, связанные с потребностью в системах оборотного водоснабжения и хозяйства, ограничивают возможность применения мокрых пылеуловителей. Из сухих инерционных пылеуловителей наибольшее распространение получили центробежные аппараты -- циклоны, имеющие ряд преимуществ перед пылеуловителями других типов для литейного цеха: они просты по изготовлению, монтажу и эксплуатации; обладают надежной работоспособностью при повышенных температурах -более 500°С (такие циклоны изготавливают из термостойких сплавов) и почти при любых давлениях газа; позволяют выделять пыль в сухом виде. Эффективность пылеулавливания в циклонах не зависит от начальной концентрации пыли, которая в ряде случаях достигает сотен граммов на кубический метр. В зависимости от характера протекания газа через циклоны они делятся на прямоточные и противоточные. Наиболее эффективны противоточные циклоны.

Принцип действия противоточных циклонов следующий (рис. 16). Газовый поток вводится в циклон через патрубок 2 по касательной к внутренней поверхности корпуса 1 и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к бункеру 4. Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой, который вместе с частью газа попадает в бункер. Отделение частиц пыли от газа, попавшего в бункер, происходит при повороте газового потока на 180°. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь и выходит из бункера, давая начало вихрю газа, покидающему циклон через выходную трубу 3. Для нормальной работы циклона необходима герметичность бункера. Если бункер негерметичен, то из-за подсоса наружного воздуха идет вынос пыли с потоком через выходную трубу.

В качестве пылеуловителей в проектируемом цехе применяются проти-воточные конические циклоны НИИОГаза марки ЦН-СК-34М. Подсоединения циклонов к сети газоходов следует осуществлять с помощью газораспределительных коллекторов запыленного и обеспыленного газа. Выхлопные патрубки циклонов целесообразно присоединять посредством раскручивающихся улиток.

Рисунок 16 - Схема циклона.

Для очистки сточных вод от песка используются песколовки (рис. 17). зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые.

Рисунок 17 - Схема горизонтальной песколовки.

Для очистки сточных вод от окалины, а также от частиц нефтепродуктов используются отстойники. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники.

Для очистки вод от смазки используется флотация - это интенсификация процесса всплывания маслопродуктов при обволакивания их частиц пузырьками газа, продуваемого в сточную воду. В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодисперсного в воде газа. Образование агрегатов "частица - пузырьки газа" зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия содержащихся в воде веществ, избыточного давления в сточной воде и т.п.

В зависимости от способа образования пузырьков газа различают напорную, пневматическую, пенную, химическую, вибрационную, биологическую, электрофлотацию и др.

В таблице 58 указаны вредные вещества и их концентрации в соответствии с их источниками.

Таблица 58 - Вредные вещества.

Объем выполненной работы по контролю состояния воздушной среды определяется категорией опасности производства (КОП), вычисляем по формуле:

КОП=,

где М - количество выбрасываемого в атмосферу i-го вредного вещества т/год;

ПДК - предельнодопустимая концентрация i-го вредного вещества для селитебной зоны мг/м³;

a - относительный коэффициент опасности, применяется в зависимости от класса опасности вещества.

Таблица 59 - Относительный коэффициент опасности

Сопоставив данные таблиц 58 и 59, получим:

К= (8,48/0,01)^1,7 + (2,91/0,4)¹ + (0,47/0,085)^1,3 + (6,05/0,1)¹ + (14,53/0,2)^0,9 + (0,18/0,05)^1,7 = (95120,24+7,3+9,24+60,5+47,33+8,83)=95253,44

Полученное значение характеризуется значением 10⁴<КОП<10⁸ , поэтому исследуемый объект относится к II группе опасности санитарной зоны вокруг предприятия 500м.

Защита почвенного покрова и недр от твердых отходов (образивы, черные и цветные металлы) реализуется за счет отбора, сортирования и утилизации отходов, их централизованного захоронения на промышленных свалках и полигонах [20]. При этом участок захоронения токсичных отходов имеет санитарно - защитную зону 300м. Вторичные отходы (стружка, шлак) после соответствующей переработки (переплава) поступают в новый технологический цикл.

6.4 Обоснование планировки оборудования и административно-бытовых помещений

Исходной базой при проектировании цеха служит производственно-технологическая схема цеха, представляющая собой схему основных этапов технологического цикла, который включает в себя целый ряд транспортных операций, связанных с перемещением отливаемых слитков.

В цехе исключается возможность пространственного пересечения грузовых потоков материалов и обеспечена кратчайшая их протяженность, что экономически целесообразно и обеспечивает безопасность технологического процесса.

Производственное здание состоит из трех пролетов шириной 24 м, высотой 12 м.

Основные размеры литейного цеха определены, в первую очередь, числом установленных процессов и их мощностью. Поэтому оборудование расставлено по технологическому принципу с соблюдением основных требований поточного производства: из шихтового отдела металл поступает в печи плавления, после расплавления переливается в миксер, а слитки отливают на литейных машинах. Изделия поступают на термообработку и далее на линию, резки и сдаточный участок. В конце цеха размещаются склады готовой продукции [18].

Основой здания служит каркас, составленный из железобетонных колонн, закрепленных поверху металлическими фермами, которые расположены поперек пролета. На металлические фермы уложено перекрытие из железобетонных плит.

Элементы конструкций здания цеха выполняют несущие и ограждающие функции. Несущие - воспринимают нагрузки, возникающие в здании или вне его, но воздействующие на здание, это фундаменты, колонны, различные балки и фермы. Ограждающие защищают здание и его внутренние помещения от внешних метеорологических факторов, к ним относятся крыша, стены, перегородки [21].

Большую часть стенового ограждения между колоннами занимает оконный переплет - остекленная рама из металлических профилей. Площадь остекления относительно большая, поэтому внутри помещения при естественном дневном освещении обычно светло. Этому способствует также остекление части перекрытия, которое называется фонарем.

Высота производственного цеха определена возможностью его обслуживания и проведения ремонтов с помощью мостовых кранов.

Количество мостовых кранов определено из условия /23/, что при длине пролета до 150м применяются два мостовых крана.

Мостовой кран движется вдоль пролета, а поперек пролета по мосту передвигается тележка, на которой установлен подъемный механизм с краном. Таким образом, вся площадь цеха оказывается в зоне действия мостового крана, и с его помощью можно поднять и переместить груз, расположенный в любой точке цеха.

В цехе поддерживается определенная температурный режим, определенный санитарными нормами. Для отопления цеха применяют калориферы. При этом учитывается так называемое «техническое тепло» - выделяемое различными нагревательными устройствами. Избыток тепла и выбросы после очистки вредных веществ в отдельных местах цеха удаляются с помощью вентиляции (вытяжная вентиляция) и аэрации - естественного движения воздуха.

Объем вентилируемого помещения (Vp) составляет 193798,8 куб. метров. Норма вентиляции в час (Nn) составляет 7-12% от объема цеха.

Соответственно производительность вентиляционной системы (Уц) должна составлять 13565,9-23255,9 куб. метров воздуха в час. По полученным цифрам, на стадии проектирования, подберется необходимое оборудование.

В качестве пылеуловителей в проектируемом цехе применяются проти-воточные конические циклоны НИИОГаза марки ЦН-34М.

Здесь важно отметить, чтобы исключить создания сквозняков в помещениях цеха, вентиляционное оборудование необходимо грамотно расположить по его территории, а для улучшения микроклимата при необходимости использовать специальное оборудование (тепловые завесы, радиаторы отопления, «местные» вытяжки).

Организация на предприятии специальной службы по эксплуатации, наладке и ремонту систем обеспыливания и вентиляции является обязательным условием при большой чистоте выбросов и для создания нормальных санитарно-гигиенических условий работы.

Приточно-вытяжная вентиляция - наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной. Системы работают одновременно. Система применяется в помещениях, в которых отсутствует выделение вредных веществ (комнаты отдыха, столовая и т.д.). Количество вторичного и свежего воздуха в помещении регулируется клапанами.

Посредине цеха расположены транспортные проходы и проезды. По ним передвигается обслуживающий персонал и напольный транспорт (электрокары или автомашины). Границы проходов, проездов, рабочих мест складских помещений обозначаются хорошо видимыми знаками.

Участки цехов обработки металлов давлением оснащены средствами пожаротушения в соответствии с действующими ГОСТами. Количество огнетушителей различных марок определены из расчета один прибор на 500 - 600 м² площади цеха. По существующим нормам в цехе устанавливаются пожарные щиты или шкафы - один на каждые 5000 м² площади, но не менее двух на помещение. Количество пожарных кранов определяется из расчета их установки через каждые 50 м по периметру помещения, а также на каждой лестничной площадке.

В состав цеха, помимо подразделений, занимающихся выполнением основных технологических операций, входят некоторые вспомогательные службы. Они занимают трехэтажный пристрой к основному корпусу. Лестницы во вспомогательных помещениях делаются двухмаршевыми с числом ступеней не более 18, с шириной от 1,15м до 2,4м. В подвальные помещения кладут одномаршевые лестницы.

Высота конторских и бытовых помещений: комнаты 2,7 и 3,3м , общие залы 3,6 и 4,2м [19].

Наименьшая ширина коридоров 1,4м , наибольшая не ограничивается. Двери в целях пожарной безопасности должны открываться внутрь коридорного прохода.

6.5 Анализ воздействия возможных стихийных действий