Создание малоотходного производства нанесения защитных покрытий цинка и фосфатов на стальные изделия электрохимическим и химическим методами

В данном проекте разрабатываются две линии нанесения покрытия и очисткой от них СВ и воздуха. В обоих случаях используются вредные для человека вещества и образуются новые токсичные соединения.

Таблица 9.1 - Свойства веществ по токсичности [20 - 23]

Вещество	Токсическое действие	ПДКр.з, мг/м3	ПДКм.р, мг/м3	ПДКс.с, мг/м3	ПДКк.б, мг/л	Класс опасности
1	2	3	4	5	6	7
NaOH	Действует на ткани прожигающим образом	0,5	-	0,5	0,5	II
Na3PO4	-	10	-	-	3,5	II
Na2SiO3	-	0,5	-	-	30	II
Н2SO4	Раздражает и прижигает слизистые верхних дыхательных путей, поражает легкие. Попав на кожу вызывает тяжелые ожоги	1	0,3	0,1	500	II
Na2CO3	Наблюдается изъязвление слизистой носа. Вдыхание вызывает раздражение дыхательных путей	2	0,1	0,05	-	III

Zn(OH)2		0,5	1,5	0,5	1	II
NaCN	Вызывает нарушение тканевого дыхания	0,3	-	-	0,035	I
Na2SO4		10	0,3	0,1	500	IV
HCN	Вызывает нарушение тканевого дыхания	0,3	-	0,01	0,035	I
H3РО4	Пары вызывают атрофические процессы в слизистой оболочке,	10	-	-	3,5	II
ZnO	Вдыхание пыли зызывает заболевание «литейная лихорадка»	0,5	1,5	0,5	1	II
NaNO2	Вызывает раширение сосудов и образует в крови метгемоглобин	0,1	-	-	3,3	II
K2Cr2O7	Вызывает раздражение кожи и слизистых, поражает органы дыхания, поражает печень, почки, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему	0,01	0,03	-	0,05	I
CrO3	Вызывает раздражение кожи и слизистых, поражает органы дыхания, поражает печень, почки, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему	0,01	0,03	0,0015	0,05	I

ПДКр.з - это концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, эта концентрация не должна вызывать у работающих при ежедневном вдыхании в течение 8 часов и не более 40 часов в неделю за всё время рабочего стажа, каких-либо заболеваний или отклонений от нормального состояния здоровья, которое могло бы быть обнаружены современным методами исследования непосредственно во время работы или в отдалённые сроки. Рабочая зона -- пространство, высота до 2-х метров над уровнем пола или площадки, на которой расположены работающие.

ПДКм.р - максимальная 20-30 минутная концентрация, при воздействии которой у человека не возникают рефлекторные реакции (задержка дыхания, изменение биопотенциалов коры головного мозга, ощущение запаха, раздражение слизистых и т.п.), а при регламентированной частоте повторных воздействий (не менее 99 % проб) не развиваются подострые эффекты неспецифического и специфического характера (увеличение обращаемости за медицинской помощью по поводу обострения заболеваний легких, сердца и т.п.).

ПДКс.с - это средне суточная концентрация вредного вещества в воздухе населённых мест. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного вредного воздействия на организм человека в условиях неопределённо долгого круглосуточного вдыхания.

ПДКк.б - это максимальная концентрация ЗВ в водоемах относящихся к статусу культурно-бытовых.

Взрыво-пожароопасные свойства веществ

Из перечисленных выше веществ, некоторые из них являются пожаро- и взрывоопасные. Это синильная и серная кислоты. Их характеристики на основании основании литературных источников представлены ниже.

Таблица 9.2 - Пожаро- и взрывоопасные вещества [24]

Вещество	Ткип, °С	Твс, °С	Тсв, °С	Спрн, г/м3	Спрв, г/м3
HCN	25,6	18	-	62	440
H2SO4	330	-	-	-	-
H2	-	-	530	3,4	66,4

Ткип - температура, при которой происходит кипение жидкости, находящейся под постоянным давлением. Температура кипения соответствует температуре насыщенного пара над плоской поверхностью кипящей жидкости, так как сама жидкость всегда несколько перегрета относительно температуры кипения.

Твс - наименьшая температура летучего конденсированного вещества, при которой пары над поверхностью вещества способны вспыхивать в воздухе под воздействием источника зажигания, однако устойчивое горение после удаления источника зажигания не возникает.

Тсв - наименьшая температура горючего вещества, при нагреве до которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических объёмных реакций, приводящее к возникновению пламенного горения и/или взрыва. Эта температура требуется для достижения энергии активации реакции горения.

Спрн - это наименьшая концентрация газов или паров горючих жидкостей в воздухе, при которой происходит взрыв смеси от соприкосновения с огнем или искрой.

Спрв - это наибольшая концентрация газов или паров горючих жидкостей в воздухе, при которой взрыв смеси от соприкосновения с огнем или искрой невозможен.

Взрыво-пожароопасность производста

Образующиеся пары удаляются бортовыми отсосами, расположенными на ваннах основных операций, т.о. категория помещения линий цинкования и фосфатирования является В4, это означает что удельная пожарная нагрузка на участке составляет 1-180 МДж•м-2, в соответствии с литературными данными [25].

Таблица 9.3 - Категория помещения

Наименование участка	Категория помещения	Характеристики веществ и материалов в помещении
Гальванический цех для нанесения цинкового и фосфатного покрытий	В4	Горячие электролиты

9.2 Характеристика возможных опасностей

К технологическим процессам предъявляют требования безопасности, которые устанавливаются исходя из потенциальных опасностей и вредностей. Так при химическом обезжиривании присутствует повышенная температура поверхность оборудования и материала, а также повышенная загазованность парами щелочных растворов. Анализ всех возможных воздействий представлен в таблице ниже.

Из всех перечисленных операций возможными последствиями могут быть: внешние и внутренние электрические травмы, электрический удар, электрический шок, термические и химические ожоги, химическое отравление. Основную возможную опасность представляют физические факторы, при возникновении аварийной ситуации к ним добавляются химические факторы.

Таблица 9.4 - Характеристика возможных опасностей [26, 27]

Фактор	Источник	Фактическое значение фактора	Нормативное значение фактора	Последствия
Опасный уровень напряжения в электрической цепи	Цианидное цинкование	20-30 В	12 В	Электрические травмы (внешние и внутренние), электрический удар, электрический шок
Повышенная температура поверхности оборудования	Обезжиривание	50-80 оС	51 оС	Термический ожог
	Хроматирование	70-80 оС
Раздражающее действие	Обезжиривание	1 мг/м3	0,5 мг/м3	Раздражает и прижигает слизистые верхних дыхательных путей, поражает легкие. Попав на кожу вызывает ожоги
	Травление	2 мг/м3	1 мг/м3
Токсическое действие	Хроматирование	0,02 мг/м3	0,01 мг/м3	Вызывает раздражение кожи и слизистых, поражает органы дыхания, поражает печень, почки, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему

9.3 Безопасность технологического процесса и оборудования

Для обеспечения безопасности по операциям проводят мероприятия и также используют СИЗ на рабочих местах. Основным мероприятием обеспечения безопасности труда является автоматизация и механизация труда, когда контакт рабочего с опасными факторами сведен к минимуму.

В таблице ниже представлены возможные мероприятия.

Таблица 9.5 - Мероприятия и средства, обеспечивающие безопасность труда [26]

Операция	Мероприятия обеспечивающие безопасность труда	СИЗ
Химическое обезжиривание	Механизация или автоматизация, применение вентиляции и местных отсосов, применение блокировочных систем	Хлопчатобумажные комбинезоны, прорезиненные фартуки, резиновые сапоги, резиновые перчатки
Травление химическое	Механизация или автоматизация, применение вентиляции и местных отсосов, применение блокировочных систем	Резиновые перчатки, защитные очки, хлопчатобумажные халаты
Цианидное цинкование	Механизация или автоматизация, применение вентиляции и местных отсосов, обеспечение электробезопасности, применение блокировочных систем	Халаты из кислотостойкой ткани, прорезиненные фартуки, резиновые перчатки, резиновые сапоги, защитные очки
Фосфатирование	Применение вентиляции и местных отсосов, применение блокировочных систем, применение экранов, кожухов и других ограждений	Халаты из кислотостойкой ткани, прорезиненные фартуки, резиновые перчатки и сапоги
Хроматирование	Применение вентиляции и местных отсосов, применение блокировочных систем, применение экранов, кожухов и других ограждений	Халаты из кислотостойкой ткани, прорезиненные фартуки, резиновые перчатки и сапоги

9.4 Электробезопасность

Характеристика помещения по степени опасности поражения током представлена в таблице ниже.



Таблица 9.6 - Характеристика помещения по степени опасности поражения током [28]

Наименование помещения, участка	Класс помещения	Характеристика помещения по степени опасности поражения током	Класс взрывопожароопасности (помещения) по ПУЭ
Гальванический цех для нанесения цинкового и фосфатного покрытий	Особо опасное	Сырость (относительная влажность воздуха 75%), химически активная среда (содержатся агрессивные газы, пары, жидкости, образуются отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования)	В-Iб

В-Iб - помещение производства, связанного с обращением газообразного водорода, в котором по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения.

Оборудование следует выбирать в соответствии с ПУЭ [29] в зависимости от характеристики помещения.

В цехе находятся электрические установки постоянного и переменного тока. Постоянный ток применяется для питания гальванических ванн напряжение 6 В, а переменный ток применяется при освещении, а также для работы некоторого подъемно-транспортного оборудования: 110 В, 220 В.

Все корпуса электрооборудования заземлены при помощи нулевого провода. При поражении электрическим током персонал цеха должен уметь оказывать помощь: устранить очаг поражения, отключить ток. При потере сознания пострадавшего необходимо вынести на свежий воздух, освободить от стесняющей одежды и, при необходимости, применить искусственное дыхание.

9.5 Производственная санитария

В соответствии с СанПиН [30] проектируемый объект относится к 3 классу, следовательно, граница СЗЗ равна 300м.

Немало важную роль в процессе производственной деятельности играет микроклимат. Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Требования к микроклимату производственных помещений представлены в таблице ниже.

Таблица 9.7 - Допустимые параметры микроклимата в рабочей зоне

производственных помещений [31]

Наименование помещения, участка	Категория работ	Сезон года	Температура, °С	Относите-льная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
			диапазон ниже оптимальных величин	диапазон выше оптимальных величин
						не менее	не более
Гальванический цех для нанесения цинкового и фосфатного покрытий	IIб	Холод-ный	15,0-16,9	19,1-22,0	15-75	0,2	0,4
	IIб	Теплый	16,0-18,9	21,1-27,0	15-75	0,2	0,5

К категории IIб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 201-250 ккал/ч (233-290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.

С учетом количества технологического оборудования цеха, площадь на одного работника составит 70 м2. В цехе работают 2 человека, т.о. общая рабочая площадь составляет 140 м2, значение удовлетворяет площади цеха размером 15х10х4,2 м.

Отопление и вентиляция

При работе гальванической линии в воздух рабочей зоны выделяются вредные вещества (газы, аэрозоль электролита, пары). С целью уменьшить выделения вредных веществ, выделяющихся от ванн, применяют местную вентиляцию (бортовые отсосы). Однако не все технологические ванны могут быть снабжены бортовыми отсосами и с поверхности этих ванн так же выделяются ЗВ, для их удаления применяют общеобменную вытяжную вентиляцию. В данном проекте у всех технологические ванн, кроме промывочных, имеются бортовые отсосы.

Для компенсации удаляемого местными отсосами воздуха предусматривают механический приток, при этом должен обеспечиваться не менее чем трехкратный воздухообмен в час. Приточный воздух следует подавать в верхнюю зону помещения, обеспечивая скорость движения воздуха в рабочей зоне не более 0,3 м/с [1, 32, 33]. Так как в помещении установлены открытые ванны, снабженные бортовыми отсосами, рекомендуется рассеянная подача приточного воздуха в верхнюю зону (выше 2 м от пола). Свежий воздух подается через неподвижные решетки, устанавливаемые в наружных стенах, поступает в камеры, где расположены калориферы. Калориферы предназначены для нагрева воздуха в зимнее время. Из камеры воздух распределяется по помещению при помощи центробежных вентиляторов по воздуховодам.

При смежном расположении гальванических и травильных отделений с помещениями других производств, не имеющими вредных выделений и пыли, приточный воздух следует подавать в количестве 95% oт расчётного объёма отсасываемого воздуха.

Для расчета приточно-вытяжной вентиляции, определим коэффициент кратности воздухообмена в помещении.

(9.1)

где - объем воздуха, удаляемый вентиляцией, м3/ч;

- объем помещения, м3.

Данные объема воздуха возьмем из таблицы (6.9), размер помещения составляет 15х10х4,2 м.

ч-1

Из полученного значения коэффициента кратности воздухообмена следует что, санитарно-гигиенические требования вентиляции помещения допустимы при использовании одних бортовых отсосов в качестве вытяжной вентиляции. Из сказанного выше определим расход приточной вентиляции.

м3/ч

Определим площадь сечения подачи воздуха их формулы:

(9.2)

где - расход приточной вентиляции, м3/ч;

- площадь сечения подачи воздуха, м2;

- скорость движения воздуха, м/с.

м2

Для поступления воздуха в верхнюю часть помещения применяются 50 отверстий с сечением 0,1х0,5 м. В нижней части - 24 отверстия с сечением 0,5х0,5 м. общая площадь сечения подачи воздуха будет составлять 8,5 м2.

Скорость подачи воздуха тогда составит:

м/с.

Полученная скорость движения воздуха меньше 0,3 м/с, т.е. удовлетворяет условию [1, 32, 33], поэтому количество отверстий с принятой площадью возможно и удовлетворяют требованиям безопасности на рабочем месте.

Освещение

В дневное время цех освещается естественным освещением, осуществляемое через окна (боковое). Выбираем VIII разряд зрительных работ, характеризующийся грубой степенью точности (общее наблюдение за ходом производственного процесса).

VIII разряду зрительных работ соответствует общее наблюдение за ходом производственного процесса.

В вечернее время в цехе предусмотрено общее искусственное освещение. Согласно СНиП [34] для VIII разряда работ норма освещения равна 200 люкс. Общее искусственное освещение обеспечивается газоразрядными лампами, реже лампами накаливания. Для освещения производственного помещения используют лампы ЛД 80-4 со светильником ЛСО 02 - 2х80.

В цехе предусмотрено аварийное освещение, так как отключение по каким - либо причинам рабочего освещения может вызвать нарушение технологического процесса. Аварийное освещение включается автоматически. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей при аварийном режиме должна составлять не менее 2 люкс внутри здания. Аварийное освещение для эвакуации людей применяется в основных проходах и на лестницах.

Шум и вибрация

Основным источником шума в цехе является работа двигателей и насосов. Шум и вибрация вредно действует на человеческий организм (снижается острота слуха, изменяется кровяное давление, ослабляется внимание, ухудшается зрение). При одновременной работе двигатели и насосы не превышают допустимый уровень звука на рабочих местах 80 дб, согласно СН [35], поэтому нет необходимости применять меры для звукоизоляции. Чтобы ослабить распространение вибрации по конструкции здания, вызываемых работой вентиляторов и насосов, под их основание закладывают упругие материалы.

Улавливание и очистка выбросов в атмосферу

Масса газообразных ЗВ, выделяющихся в воздушный бассейн при электрохимической и химической обработке металлов с зеркала раствора, представлена в таблице ниже.

При очистке отсасываемого воздуха от ЗВ используются волокнистые фильтры типа ФВГ, эффективность очистки 96-98%.

Таблица 9.8 - Масса ЗВ, выделяющихся в атмосферу

Технологический процесс	ЗВ	Агрегатное состояние	Масса загрязнения, мг/ч	Степень очистки,%
			до очистки	после очистки
Обезжиривание	NaOH	аэрозоль	1126	46	97
Травление	H2SO4	аэрозоль	1407	42	97
Цинкование	HCN	газ	2111	63	97
Фосфатирование	H3PO4	аэрозоль	845	25	97
Хроматирование	CrO3	аэрозоль	5	0,15	97

Водоснабжение

На предприятии предусмотрено устройство раздельных систем водопровода: хозяйственно-питьевого и производственно-противопожарного.

Источником хозяйственно-питьевого водоснабжения является городской водопроводный коллектор. Вода подается в резервуар запаса питьевой воды, из которого забирается для подачи потребителям.

Производственно-противопожарный водопровод обеспечивает производственные нужды основных и вспомогательных зданий, а так же обеспечивает противопожарную безопасность всех сооружений предприятия. Источником питания производственно-противопожарного водопровода является оборотная система технического водоснабжения. Возобновление потерь воды, возникающих в процессе производства, происходит из городского водопроводного коллектора.

Канализация

На предприятии существует 2 системы канализации: хозяйственно-бытовая и производственная.

Хозяйственно-бытовые стоки направляются в городскую систему канализации с последующей очисткой стоков на городских очистных сооружениях.

Ливневые стоки так же сбрасываются в городскую канализацию.

Производственные стоки направляются на локальные очистные сооружения, после очистки, на которых в качестве оборотной воды, возвращаются обратно в производство.

Использование отходов

Основным отходом в процессе производственной деятельности гальванического цеха является гальванический шлам, образующийся при переработке жидких отходов. Образующийся шлам представляет собой смесь труднорастворимых гидроксидов, карбонатов, ионов тяжелых металлов, соединений кальция и магния, а так же железистых соединений. Состав шлама не постоянен и зависит от применяемых в гальваническом цехе растворов и используемых на очистных сооружениях химикатов.

Шлам, содержаний ионы тяжелых металлов, такие как Fe2+, Zn2+ и Cr3+. Шлам, образующийся при очистки кислотно-щелочных СВ сдается для утилизации в ОАО “ Куприт”.

Альтернативные способы использования шламов: извлечение цветных металлов; производство керамзита, черепицы, керамической плитки; изготовление асфальтобетонных смесей; производство стеклоизделий и глазурей; производство бетона; получение пигментов и т.д.

Молниезащита

В качестве основного средства защиты от прямого удара молнией используют молниеотвод - устройство, рассчитанное на непосредственный контакт с каналом молнии и отводящее ее ток в землю. Молниеотвод состоит из молниеприемника, непосредственно воспринимающего удар молнии, токоотвода, соединяющего молниеприемник с заземлителем, и заземлителя, через который ток молнии стекает в землю.

Так как производственное помещение относится к категории B-1б по ПУЭ [29], то в соответствии с РД [36] категория молниезащиты II.

9.6 Пожарная профилактика

Основными причинами пожара на проектируемом объекте могут быть нарушение технологических процессов, неисправность оборудования, нарушения правил технической эксплуатации электроустановок, например перегрузок электрических сетей и коротких замыканий в них, искрения.

Для предотвращения распространения пожара между зданиями предусматривают противопожарные разрывы. Противопожарные разрывы предназначены для предупреждения возможности распространения пожара на соседние здания и сооружения до момента введения сил и средств на тушение пожара и защиту смежных объектов, а также для успешного маневрирования пожарной техники. 

С целью предотвращения пожара внутри зданий применяют противопожарные преграды (стена, дверь, перегородка и т.д.), так же стараются использовать несгораемые материалы.

Средства пожаротушения

В качестве средств пожаротушения используется вода, химическая пена, твердые и жидкие огнегасительные вещества. В цехах должны быть противопожарные посты, где находятся пожарный инвентарь, углекислотные (ОУ-5) и порошковые (ОП-8) огнетушители и ящики с сухим песком.

Средства оповещения о пожаре

В случае пожара предусмотрена сигнализация с ручным и автоматическим включением, для подачи сигнала в пожарную часть в случае загорания. Эвакуация людей осуществляется в соответствии с планом эвакуации, который разрабатывается для каждого предприятия отдельно. Для информирования направления выхода используется аварийное освещение.

Заключение

Из всего вышесказанного, безопасность труда на предприятии занимает немаловажное место. Для нормальных условий труда необходимо правильно использовать меры защиты персонала, учитывая возможные опасности на производстве, оборудовать рабочее место, соответствующее нормативным требованиям, как например, была рассчитана приточно-вытяжная вентиляция. Также необходимо установить средства пожаротушения на случай аварий на производстве.



10. Экономика природопользования

Среди доходных источников бюджетов в Российской Федерации особое место занимает категория платежей, связанных с возмещением государству расходов на восстановление используемых природных ресурсов и компенсацией определенных потерь природных богатств.

Изъятие и иное другое использование любого природного объекта ведет к нарушению экологического баланса, поскольку происходит не естественным путем, и поэтому основной проблемой платности природопользования является соизмерение степени потерь количественного и качественного состава ресурсов, реальных затрат на восполнение природных богатств и величины платы за их использование.

Платность природопользования включает плату за природные ресурсы, за загрязнение ОС и за другие виды воздействия. Плата за природные ресурсы (земля, недра, вода, лес и иная растительность, животный мир, реакционные и другие природные ресурсы) взимается: за право пользования природными ресурсами в пределах установленных лимитов; за сверхлимитное и нерациональное использования природных ресурсов; за воспроизводство и охрану природных ресурсов.

Плата за загрязнение ОС и другие виды воздействия взимается за: выбросы, сбросы ЗВ, размещение отходов и другие виды загрязнения в пределах установленных лимитов; выбросы, сбросы ЗВ, размещение отходов и другие виды загрязнения сверх установленных лимитов.

В данном проекте основной объем загрязнений в ОС вносят сбросы кислотно-щелочных стоков и выбросы в атмосферу от стационарных источников. Для кислотно-щелочных стоков будут рассчитаны 2 варианта, когда полученные СВ будут сдаваться в ОАО «Куприт» и сбрасываться по ставке платы текущего года в городскую канализацию. Будет рассчитана плата за выброс ЗВ в атмосферу с очисткой и без нее.

Согласно данным [16], удельный вынос электролита составляет 0,2 и 0,3 л/м2 для кислых и щелочных электролитов соответственно. В таблице ниже представлены массы компонентов вынесенных из технологических ванн.

Таблица 10.1 - Массы веществ, вынесенных из ванн

Вещество	Масса, кг/год	Ион	Масса иона, кг/год
Na3PO4	276	Na+	116,112
		PO43-	159,878
NaOH	69	Na+	39,675
		OH-	29,325
Na2SiO3	251,85	Na+	94,96
		SiO32-	156,89
Н2SO4	1840	H+	37,55
		SO42-	1802,45
Na2CO3	1017,75	Na+	441,665
		CO32-	576,085

Количество воды, в которой поступают ЗВ, равняется количеству воды, поступающей на ванны промывки. Суммарный расход воды составляет 355 л/ч. Умножив суммарный расход на годовой фонд времени получим количество воды, поступающей с ЗВ.

л.

В таблице ниже представлены значения ПДК и концентраций ЗВ вынесенных из ванн, подлежащие нормированию, и лимиты на сброс в размере 2ПДК.

Таблица 10.2 - ПДК [23], лимиты, концентрации ЗВ

Ион	ПДКрх, мг/дм3	Лимит, мг/дм3	Концентрация ЗВ, мг/дм3
Na+	200	400	512,052
PO43-	3,5	7	118,231
SO42-	500	1000	1332,926

Нормативы массы, лимиты на сброс и количество сбрасываемой воды с ЗВ представлены в таблице ниже. Нормативы рассчитываются путем умножения общего количества воды на соответствующую концентрацию.

Таблица 10.3 - Нормативы массы, лимиты на сброс и количество

сбрасываемой воды с ЗВ

Ион	Норматив, т/год	Лимит, т/год	Сбрасываемая вода, т/год
Na+	0,27	0,54	0,69
PO43-	0,005	0,01	0,159
SO42-	0,68	1,36	1,80

Плата за сбросы ЗВ в размерах, не превышающих установленные природопользователю предельно допустимые нормативы сбросов, определяется путем умножения соответствующих ставок платы на величину загрязнения и суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ:

(10.1)

где - базовый норматив платы по i-ому ЗВ в пределах норматива, руб;

- образование сбросов в пределах норматива, т/год,

- коэффициент экологической ситуации или экологической значимости территории;

- коэффициент инфляции;

- дополнительный коэффициент используется, если деятельность располагается на особо охраняемой природной территории или крайнем севере.

Плата за сбросы ЗВ в пределах установленных лимитов определяется путем умножения соответствующих ставок платы на разницу между лимитными и предельно допустимыми сбросами ЗВ и суммирования полученных произведений по видам ЗВ:

(10.2)

где - базовый норматив платы по i-ому ЗВ в пределах лимита, руб;

- образование сбросов в пределах лимита, т/год.

Плата за сверхлимитный сброс ЗВ определяется путем умножения соответствующих ставок платы за загрязнение в пределах установленных лимитов на величину превышения фактической массы сбросов над установленными лимитами, суммирования полученных произведений по видам ЗВ и умножения этих сумм на пятикратный повышающий коэффициент:

(10.3)

где - сбросов в пределах сверхлимита, т/год

Общая плата за загрязнение поверхностных и подземных водных объектов определяется по формуле:

(10.4)

В данных расчетах коэффициент 2* не используется, остальные данные берутся из Постановления [38], Постановления [39], и Федерального закона [40].

Na+

руб,

руб,

руб.

Данные по нормируемым веществам представлены в сводной таблице ниже.

Таблица 10.4 - Сводная таблица за сброс ЗВ со СВ в городскую канализацию

Вещество	, руб/т	, руб/т	, руб	, руб	, руб	, руб
Na+	2,5	12,5	1,748	8,743	24,492	34,984
PO43-	1378	6890	16,867	84,337	13401,44	13502,645
SO42-	2,8	14	3,971	19,858	66,113	89,942
ИТОГО	13627,573

ОАО «Куприт», исходя из прайс-листа [41], принимает СВ куб. метрами и оплата происходит за 1 м3. Принимаем ставку платы 12000 руб/м3.

Работа электродиализатора сопровождается сбросом элюатов в среднем размере 10 % от объема СВ. Количество элюатов составит:

.

Размер платы составит:

руб.

Сравнение сумм плат представлен на рисунке ниже.

Рисунок 10.1 - Размер платежей за сброс ЗВ со СВ в городскую

канализацию и за сдачу в ОАО «Куприт»

На рисунке показано, что плата за сброс в городскую канализацию составляет на 2 порядка больше, чем утилизация в ОАО «Куприт». В СВ находится количество фосфатов во много раз превышающих ПДК, а они в свою очередь вызывают эвтрофикацию водоемов. Стоимость восстановления водоема может во много раз превысить платеж за сдачу СВ в ОАО «Куприт», поэтому рациональнее сдавать СВ.

Для расчета норматива, лимита и количества выбросов за год используем данные таблиц (6.9, 9.1, 9.6). Значения получаются путем умножения годового фонда времени на ПДК и на объем удаляемого воздуха. Для количества выбросов умножают годовой фонд времени на их массу. Лимит составляет размер 2ПДК.



NaOH

т/год,

т/год,

т/год,

т/год

Все данные представлены в таблице ниже.

Таблица 10.5 - Значения нормативов, лимитом и массы ЗВ за год

Название	Норматив, т/год	Лимит, т/год	Масса ЗВ, т/год
			без очистки	с очисткой
NaOH	3,448•10-3	6,896•10-3	4,29•10-3	0,175•10-3
H2SO4	9,068•10-3	18,136•10-3	5,361•10-3	0,16•10-3
HCN	1,377•10-3	2,755•10-3	8,043•10-3	0,24•10-3
H3PO4	29,908•10-3	59,817•10-3	3,219•10-3	0,095•10-3
CrO3	0,049•10-6	0,097•10-6	0,019•10-6	5,715•10-7

По данным из таблицы (10.5) и формулам ниже рассчитаем плату за загрязнение атмосферного воздуха.

Плата за выбросы ЗВ в размерах, не превышающих установленные природопользователю предельно допустимые нормативы выбросов, определяется путем умножения соответствующих ставок платы на величину загрязнения и суммирования полученных произведений по видам ЗВ:

(10.5)

где - дополнительный коэффициент используется, если источник выброса располагается в черте населенного пункта.

Плата за выбросы ЗВ в пределах установленных лимитов определяется путем умножения соответствующих ставок платы на разницу между лимитными и предельно допустимыми выбросами ЗВ и суммирования полученных произведений по видам ЗВ:

(10.6)

Плата за сверхлимитный выброс ЗВ определяется путем умножения соответствующих ставок платы за загрязнение в пределах установленных лимитов на величину превышения фактической массы выбросов над установленными лимитами, суммирования полученных произведений по видам ЗВ и умножения этих сумм на пятикратный повышающий коэффициент:

(10.7)

Общая плата за загрязнение атмосферного воздуха определяется по формуле:

(10.8)

В сводной таблице ниже представлены данные по расчетам.

NaOH

руб,

руб.

Полученные данные представлены в виде таблиц ниже.

Таблица 10.6 - Сводная таблица за выброс ЗВ в атмосферу без очистки

Вещество	, руб/т	, руб/т	, руб	, руб	, руб	, руб
NaOH	205	1025	2,174	10,869	-	13,044
H2SO4	21	105	0,281	-	-	0,281
HCN	205	1025	0,868	4,342	83,356	88,567
H3PO4	103	515	1,020	-	-	1,020
CrO3	1366	6830	0,080	-	-	0,080
ИТОГО	102,991

Таблица 10.7 - Сводная таблица за выброс ЗВ в атмосферу после очистки

Вещество	, руб/т	, руб/т	, руб	, руб	, руб	, руб
NaOH	205	1025	0,111	-	-	0,111
H2SO4	21	105	0,008	-	-	0,008
HCN	205	1025	0,151	-	-	0,151
H3PO4	103	515	0,002	-	-	0,030
CrO3	1366	6830	0,303	-	-	0,002
ИТОГО	0,303

Данные таблиц представлены в виде диаграммы ниже.

Рисунок 10.2 - Сравнение платежей за выброс ЗВ в атмосферу

Из диаграммы следует, что плата за выброс ЗВ в атмосферный воздух с очисткой меньше, чем без нее. Следовательно, негативное воздействие на ОС будет нанесено в меньшей степени.

Из приведенных расчетов можно сделать выводы, что мероприятия по очистке СВ и воздуха позволяют заплатить за загрязнение ОС меньше, чем при решении экологических проблем, связанных с попаданием ЗВ в водоем и в атмосферу.

Платежи за предельно допустимые выбросы, размещение отходов в пределах установленных нормативов (лимитов для отходов) осуществляются за счет себестоимости продукции (работ, услуг), а платежи за их превышение - за счет прибыли, остающейся в распоряжении природопользователя.

Используя методы очистки предприятие не выплачивает денежной компенсации за негативное воздействие на ОС из прибыли, а закладывает в стоимость продукции.



Заключение

В ходе проделанной работы были разработаны линии по нанесениям цинкового и фосфатного покрытий с производительностью 23000 м2/год. Для линий разработана система очистки сточных вод, а также система очистки воздуха. Для процессов создана технологическая схема, выбрано наиболее рациональное оборудование, а также произведен расчет электрокоагулятора. Рассчитан материальный баланс по процессам нанесения покрытия и очистки сточных вод. Проведен анализ производственной санитарии с расчетом приточно-вытяжной вентиляции и возможных аварийных ситуаций для обеспечения безопасной организации труда. Был выполнен расчет платы за негативное воздействие на окружающую среду выбросами и сбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух и водные объекты соответственно.



Библиографический список

защитное покрытие цинкование

Виноградов, С. С. Экологически безопасное гальваническое производство [Текст ] / под ред. В. Н. Кудрявцева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Глобус, 2002. - 352 с.: ил.

Ильин, В. А. Цинкование, кадмирование, оловянирование и свинцевание [Текст ] / под ред. П. М. Вячеславова. - 5-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1983. - 87 с.: ил.

Лапатухин, В. С. Фосфатирование металлов [Текст ] / В. С. Лапатухин. - М.: Машгиз, 1958. - 265 с.: ил.

О состоянии окружающей среды Кировской области в 2012 году: Региональный доклад / под ред. А.В. Албеговой. - Киров: ООО «Кировская областная типография», 2013. - 192 с.

Гамбург, Ю.Д. Гальванические покрытия. Справочник по применению [Текст]: учеб. / Ю.Д. Гамбург - М.: Техносфера, 2006. - 216 с.: ил.

Грилихес, С.Я. Обезжиривание, травление и полирование металлов [Текст]: учеб. / С.Я. Грилихес - Л.: Машиностроение, 1983. - 101 с.: ил.

ГОСТ 9.305-84. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий [Текст]. - Введ. 1986-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 104 с.

Дасоян, М. А. Технология электрохимических покрытий [Текст]: учеб. для средних специальных учебных заведений / М. А. Дасоян, И. Я. Пальмская, Е. В. Сахарова. - Л.: Машиностроение, 1989. - 391 с.

Вайнер, Я. В. Технология электрохимических покрытий [Текст]: учеб. для химических техникумов / Я. В. Вайнер, М. А. Дасоян. - 2 - е изд. - Л.: Машиностроение, 1972. - 464 с.

Ямпольский, А.М. Краткий справочник гальванотехника [Текст] / А.М. Ямпольский, В.А. Ильин. - Л.: МАШГИЗ, 1962. - 244 с.: ил.

Грихлес, С. Я. Оксидирование и фосфатирование металлов [Текст ] / под ред. П. М. Вячеславова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1971. - 120 с.: ил.

ГОСТ 9.314-90. Вода для гальванического производства и схемы промывок. Общие требования [Текст]. - Введ. 1991-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 15 с.

Гибкие автоматизированные гальванические линии: справочник [Текст] / В. Л. Зубченко, В. И. Захаров, В. М. Рогов [и др.] - М.: Машиностроение, 1989. - 672 с.: ил.

Девятерикова, С.В. Основы охраны окружающей среды и биосферы [Текст] : учеб. пособие. В 3 ч. Ч. 2. / ВятГУ, ХФ, каф. ТЗБ; С. В. Девятерикова, С. Л. Фукс - Киров: ПРИП ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2012. - 103 с.: ил.

Хранилов, Ю.П. Автооператорные гальванические линии. Курсовое и дипломное проектирование [Текст]: учеб. пособие: специальность 240302 и для студентов направления подготовки бакалавров 240100.62 всех форм обучения / ВятГУ, ХФ, каф. ТЭП; Ю. П. Хранилов, В. И. Мамаев. - Киров, 2012. - 86 с.

Виноградов, С. С. Организация гальванического производства. Оборудование, расчет производства, нормирование [Текст]: под редакцией проф. В. Н. Кудрявцева.- М.: Глобус, 2002. - 208 с.

Халтурина, Т.И. Водоотводящие системы промышленных предприятий [Текст]: учеб. пособие: для студентов направления 270100 специальности 270112.62 / ИГУРЭ, ИЭФ, каф. ВИВ; Т.И Халтурина, О.В. Чурбакова. - Красноярск, 2008. - 126.: ил.

Чуянов, Г. Г. Хвостохранилица и очистка сточных вод [Текст] / учеб. пособие / Г. Г. Чуянов - Екатеринбург: УГГГА, 1998. - 246 с.: ил.

Загоскин, Н. Н. Безопасность жизнедеятельности [Текст] : метод. указания для дипломного проектирования. Специальность 250300, 250600, 250500, 070100, 320700, 100700, 200900 / ВятГУ, ИСФ, каф. ПЭиБ ; Н. Н. Загоскин, С. А. Михайловская. - Киров, 2005. - 24 с.

Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. В 3 ч. Ч 3. [Текст] / В. Н. Лазарев, И. Д. Гаданская [и др.] - 7-е изд. перераб. и доп. - Л.: Химия, 1977. - 608 с.

ГН 2.2.5.1313-03. Предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны [Текст]. - Введ. 2003-04-30. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 161 с.

ГН 2.1.6.695-98. Предельно-допустимая концентрация загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест [Текст]. - Введ. 1998-04-29. - М.: Изд-во стандартов, 1998. - 54 с.

ГН 2.2.5.1315-03. Предельно-допустимая концентрация химических веществ воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования [Текст]. - Введ. 2003-06-15. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 37 с.

Баратов, А. Н. Пожаро-взрывоопасность веществ и метериалов и средства их тушения: справочник [Текст] : справ. в 2 ч. / А. Н. Баратов, А. Я. Корольченко [и др.] - М.: Химия, 1990. - 384 с.

СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности [Текст]. - Введ. 2009-05-01. - М.: Изд-во стандартов, 2009. - 29 с.

ГОСТ 12.3.008-75. Система стандартов безопасности труда. Производство покрытий металлических и неметаллических неорганических. Общие требования безопасности [Текст]. - Введ. 1976-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1975. - 25 с.

ГОСТ 12.0.003-74*. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация [Текст]. - Введ. 1976-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1974. - 4 с.

Долин, П. А. Справочник по технике безопасности [Текст] : учеб. пособие /П. А. Долин - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Знак, 2000. - 400 с.

ПУЭ. Правила устройства электроустановок [Текст]. - Введ. 2003-01-01. - М.: НЦ «ЭЕНАС», 2004. - 980 с.

ГН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятия, сооружений и иных объектов [Текст]. - Введ. 2003-06-15. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 29 с.

ГН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений [Текст]. - Введ. 1996-10-01. - М.: Изд-во стандартов, 1996. - 11 с.

СНИП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование [Текст]. - Введ. 1992-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 71 с.

Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 2. В 3 ч. Ч 3. [Текст] / Б. В. Баркалов, Н. Н. Павлов, С. С. Амирджанов [и др.] - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1992. - 416 с.

СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение [Текст]. - Введ. 1996-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1995. - 76 с.

СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки [Текст]. - Введ. 1996-10-31. - М.: Изд-во стандартов, 1996. - 8 с.

РД 34.21.122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений [Текст]. - Введ. 1987-07-30. - М.: Изд-во стандартов, 1987. - 72 с.

Лукьянчиков, Н.Н. Экономика и организация природопользования [Текст]: Учебник для вузов / Н.Н. Лукьянчиков, И.М. Потравный. -2-е изд., перераб. и доп. - М.:ЮНИТИ - ДАТА, 2002. - 454 с.

Постановление Правительства РФ от 12 июня 2003 года N 344 "О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления".

Постановление Правительства РФ от 1 июля 2005 года N 410 "О внесении изменений в приложение N 1 к Постановлению Правительства Российской Федерации".

Федеральный закон от 02.12.2013 N 349-ФЗ "О федеральном бюджете на 2014 год и на плановый период 2015 и 2016 годов".

Цены на услуги предприятия "Куприт" по переработке отходов гальвано-химических производств [Электронный ресурс] / Экологическое предприятие ОАО «Куприт» - Режим доступа: http://cuprit.ru/index.php?id=53, свободный (дата обращения 10.05.2014).



Приложение А

(обязательное)

Авторская справка

Я, _________________________________

автор выпускной квалификационной работы ______________________

сообщаю, что мне известно о персональной ответственности автора за разглашение сведений, подлежащих защите законами РФ о защите объектов интеллектуальной собственности.

Одновременно сообщаю, что:

1. При подготовке к защите (опубликованию) выпускной квалификационной работы не использованы источники (документы, отчёты, диссертации, литература и т.п.), имеющие гриф секретности или «Для служебного пользования» ФГБОУ ВПО «ВятГУ» или другой организации.

2. Данная работа не связана (связана) с незавершёнными исследованиями или уже с завершёнными, но еще официально не разрешёнными к опубликованию ФГБОУ ВПО «ВятГУ» или другими организациями.

3. Данная работа не содержит (содержит) коммерческую информацию, способную нанести ущерб интеллектуальной собственности ФГБОУ ВПО «ВятГУ» или другой организации.

4. Данная работа является (не является) результатом НИР или ОКР, выполняемой по договору с организацией (указать согласие заказчика) _______________

5. В предлагаемом к опубликованию тексте нет данных по незащищённым объектам интеллектуальной собственности других авторов.

6. Согласен на использование результатов своей работы безвозмездно в ФГБОУ ВПО «ВятГУ» для учебного процесса.

7. Использование моей дипломной работы в научных исследованиях оформляется в соответствии с законодательством РФ о защите интеллектуальной собственности отдельным договором.

Автор / /

(подпись) (Фамилия, И., О.)

« » 201 г.

Сведения по авторской справке подтверждаю:

Заведующий кафедрой / /

(подпись) (Фамилия, И., О.)

« » 201 г.



Приложение Б

(обязательное)

Перечень принятых сокращений

СВ - сточные воды,

ПДК - предельно допустимая концентрация,

ЗВ - загрязняющее вещество,

ОС - окружающая среда,

СЗЗ - санитарно-защитная зона,

ПАВ - поверхностно-активные вещества,

СИЗ - средства индивидуальной защиты,

ГО - гражданская оборона.

Размещено на Allbest.ru