- •Оглавление
- •Введение
- •1 Анализ современных автомобильных аккумуляторных батарей
- •1.1Современная классификация автомобильных аккумуляторных батарей
- •1.2 Особенности конструкции аккумуляторной батареи
- •1.3Нормативные характеристики аккумуляторных батарей в стартерном режиме разряда
- •2Методика оценки технического уровня аккумуляторной батареи
- •2.1Связь между параметрами разряда стартерных аккумуляторных батарей
- •2.2Резервная и номинальная ёмкости аккумуляторной батареи
- •2.3Исходные данные для оценки технического уровня стартерной аккумуляторной батареи
- •2.4Методика оценки технического уровня
- •3 Диагностирование аккумуляторной батареи
- •3.1Основные неисправности стартерных аккумуляторных батарей
- •3.2Особенности диагностирования современных аккумуляторных батарей.
- •3.3Диагностическое оборудование
- •4 Безопасность жизнедеятельности
- •4.1 Описание проблемы и обоснование необходимости ее решения
- •4.2Технологии переработки свинцового аккумуляторного лома
- •4.2.1Безотходная технология переработки свинцового аккумуляторного лома
- •Краткое описание технологического процесса
- •Экологическая безопасность
- •4.2.2 Технология переработки аккумуляторного лома и других видов вторичного свинцового сырья с использованием бессодовой электроплавки
- •5 Экономическая часть
- •5.1 Факторы эффективности автоматизации
- •5.2Методы расчета эффективности
- •Значения коэффициентов реновации
- •5.3Расчет экономической эффективности капиталовложения
- •Рост производительности труда
- •Обобщенные показатели расчета экономической эффективности
- •Нормативы годовых текущих эксплуатационных затрат на аккумуляторы
- •Выводы список используемых источников
4 Безопасность жизнедеятельности
4.1 Описание проблемы и обоснование необходимости ее решения
Свинцово-кислотные аккумуляторы (свинцовые АБ) широко используются в качестве автономных химических источников тока (ХИТ) уже около 150 лет. За это время многократно улучшились их характеристики, повысился срок службы, существенно расширилась область их применения. В настоящий период свинцовые АБ прочно занимают первое место среди всех других видов ХИТ, и альтернативы в транспортных средствах и других областях их применения пока нет.
Вместе с тем отработанные свинцовые АБ (а срок эксплуатации основных типов АБ – до 3-х лет) экологически опасны. Причина этого заключается в токсичности содержащегося в АБ свинца (до 60% от массы АБ) и химической агрессивности кислотного электролита – раствора серной кислоты. Неблагоприятная экологическая ситуация, сложившаяся в РФ, особенно в густонаселенных регионах и крупных городах, заставляет обратить особое внимание на проблему утилизации миллионов единиц ежегодно выходящих из строя свинцовых АБ. Ее масштабы таковы, что сбор и переработка этого вида техногенных отходов требует принятия срочных жестких мер, предотвращающих опасное воздействие на окружающую среду и здоровье людей. Обоснованную тревогу у специалистов вызывает не только бесконтрольный (из-за отсутствия современной нормативной базы) оборот свинцовых АБ, но и использование устаревших или «кустарных» способов их переработки, сопровождающихся образованием вредных выбросов – сернистого газа, возгонов свинца, токсичных шлаков. В отличие от этого в большинстве развитых стран состояние сбора и переработки отработанных свинцовых АБ, как и другого вторичного свинецсодержащего сырья, находится под контролем государственных и общественных экологических организаций.
Свинец по концентрации в воздухе относится к 1-му классу опасности и его предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе жилых районов должна составлять 0,0003 мг/м3, в рабочей зоне 0,05 мг/м3 (среднесменная). Свинец в сточных водах относится ко второму классу опасности, концентрация его в воде, используемой в хозяйственно-бытовых целях, не должна превышать 0,03 мг/л. Жесткие ограничения по ПДК свинца установлены также в питьевой воде (0,03 мг/л), в водных объектах рыбохозяйственного назначения (0,01 мг/л), в почве (6 мг на кг почвы). Для предприятий, перерабатывающих и производящих свинец, обязательны профилактические меры по защите рабочего персонала и необходимо наличие санитарно-защитной зоны.
Загрязнение окружающей среды свинцом является одной из острых экологических проблем урбанизированных территорий в Российской Федерации, так как свинец и его соединения способны причинить ощутимый вред здоровью человека. Примерно половина потребляемого в России свинца используется для производства аккумуляторов транспортных средств, дорожно-строительных и других самоходных машин. Аккумуляторные батареи состоят из свинца (55-68 процентов по массе), сурьмы (1-3 процента), раствора серной кислоты (10-15 процентов), пластмасс (15-20 процентов).
Из-за опасности воздействия на здоровье людей свинец относится к веществам первого класса опасности, серная кислота - второго класса.
По данным АА «АВТОТРАСТ» [4] по итогам 2013 года объем первичного рынка аккумуляторных батарей в России (общая потребность в аккумуляторных батареях автосборочными заводами) составил 2,24 млн. единиц. Чуть более 85% от этого количества составили аккумуляторы для легковых автомобилей (1,91 млн. шт.), восьмая часть рынка пришлась на аккумуляторы для грузовых автомобилей (276,2 тыс. шт.) и менее 3% - это аккумуляторы для автобусов (59,1 тыс. шт.).
Если рассматривать производство АКБ российскими заводами, то в прошлом году их выпуск снизился на 1,3% и составил немногим меньше 6 млн. единиц. В то же время экспорт аккумуляторов вырос более чем в полтора раза до 313,6 тысячи штук. А вот импорт АКБ в Россию увеличился всего лишь на 1,1% до 5,91 млн. экземпляров.
В 2013 году объем вторичного рынка аккумуляторных батарей в России (общее количество поставленных батарей российскими аккумуляторными заводами и иностранными дистрибьюторами для свободной продажи автолюбителям или корпоративным клиентам) равен 10,35 млн. единиц, что на 1% больше, чем год назад. Доля иностранных производителей на вторичном рынке АКБ составляет 57% (5,91 млн. шт.), а российских производителей – 43% (4,43 млн. шт.).
Особенность проблемы - дефицитность первичного свинца в Российской Федерации (основные залежи находятся вне территории России), отсутствие первичной металлургической переработки свинцовых концентратов. Существующие мощности основных предприятий, по оценкам специалистов, позволяют перерабатывать более 250 тыс. тонн вторичного свинецсодержащего сырья, но загружены они менее чем на 30 процентов и покрывают потребность страны лишь на 20 процентов (производителей аккумуляторов, кабеля, химической и стекольной промышленности). Уровень заготовки аккумуляторного лома по России составляет менее 20 процентов от образующегося объема лома, в развитых странах - 88-97 процентов. В сложившейся ситуации реальной возможностью удовлетворения потребностей российских предприятий в свинце по приемлемым ценам является организация производства вторичного свинца путем переработки лома свинца отработанных аккумуляторов и других свинецсодержащих отходов, собираемых на территории страны, в том числе в Московской области. Увеличение повторного использования свинца сократит потребность в его первичной добыче, ведет к уменьшению истощения природных ресурсов.
В Московской области ежегодно (2002 год) образуется 21,4 тыс. тонн лома свинца отработанных автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (далее - ОСКАБ), в том числе в Московской области 8,42 тыс. тонн, отработанного электролита - 7,68 тыс. тонн (3,12 тыс. тонн в Московской области), пластмасс (моноблоков ОСКАБ) - 9,77 тыс. тонн (3,8 тыс. тонн в Московской области). Доля аккумуляторных батарей, поставляемых в Московскую область с импортируемыми автомобилями, составляет примерно 30 процентов.
По оценке Межведомственного научного совета по ресурсосбережению и переработке отходов Министерства науки и технологий Российской Федерации, в пределах города Москвы и Московской области образуется еще более 25 тыс. тонн в год лома свинца и свинецсодержащих отходов, поставляемых организациями Министерства обороны Российской Федерации, промышленными и другими предприятиями, находящимися в городе Москве и Московской области.
По экспертным оценкам, в Московской области перерабатывается около 20 процентов аккумуляторного лома и 11 процентов отработанного электролита. Пластмассы не перерабатываются и, как правило, размещаются на свалках или сжигаются. Из общего объема собираемых отработанных свинцово- кислотных аккумуляторов до 89 процентов поступает на переработку без электролита, который выливается на землю или в канализацию, бесконтрольно загрязняя почву и воду, уничтожая растительность.
В ближайшие годы объем образования отработанных аккумуляторных батарей возрастет, так как численность автомобильного парка в городе Москве и Московской области к 2011 году составит: легковые автотранспортные средства (далее - АТС) - 5,34-5,45 млн. шт. (Московская область - 2,33-2,39), грузовые - 0,44 млн. шт. (Московская область - 0,22), автобусы - 0,07 млн. шт. (Московская область - 0,034). Расчеты показывают, что в 2010 году по сравнению с 2002 годом объемы материалов, содержащихся в отработанных автомобильных аккумуляторных батареях (лом свинца, электролит, пластмассы) и направляемых в отходы, возрастут в 1,38- 1,46 раза (Московская область - в 1,62-1,68). Примерно таким же ожидается рост объемов свинецсодержащих отходов, поставляемых промышленными и другими предприятиями, расположенными на территории города Москвы и Московской области.
В соответствии с совместным распоряжением первого заместителя Премьера Правительства Москвы и Главы Администрации Московской области от 31.07.1998 N 847-РП/677-РГ в 1998 году был проведен инвестиционный конкурс "Создание на территории Москвы и Московской области эффективной системы сбора и экологически чистой технологии переработки отработанных автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов (включая утилизацию электролита) с созданием мощностей по выпуску товарного свинца объемом 25-30 тыс. тонн в год". Однако эффективной системы сбора и переработки отработанных аккумуляторов этим решением создать не удалось, мощности по переработке также созданы не были.
Сложившаяся к настоящему времени в Московской области сеть организаций по сбору и переработке аккумуляторного лома и свинецсодержащих отходов (9 предприятий) развивается стихийно, без должной координации, государственной регламентации и контроля, часто и без учета интересов Московской области. Достоверная информация об эффективности работы этих предприятий, как правило, отсутствует. Пункты сбора отработанных аккумуляторов размещены неравномерно по территории области, что затрудняет доступ к ним потенциальных сдатчиков аккумуляторного лома и свинецсодержащих отходов.
В итоге на территории Московской области происходит практически бесконтрольное загрязнение окружающей среды свинцом и кислотой брошенных аккумуляторных батарей, другими свинецсодержащими отходами. Эти материалы являются непосредственным источником загрязнения гидросферы и литосферы, нарушают эстетику ландшафтов, что в итоге негативно влияет на здоровье населения. Неиспользованным остается значительный ресурсный потенциал области по вторичному свинцу. Рост негативных воздействий на окружающую среду и неиспользованного ресурсного потенциала по свинцу в Московской области связан с:
• отсутствием нормативно-правовой и экономической базы, регламентирующей создание эффективной и экологически безопасной системы сбора и переработки отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов и свинецсодержащих отходов, стимулирующей экономически выгодное использование получаемых при этом вторичных ресурсов;
• отсутствием системы информационного обеспечения и рациональной технической политики в области продвижения экологически безопасных технологий и оборудования для сбора и переработки свинцово- кислотных аккумуляторов и свинецсодержащих отходов, рационального территориального размещения организаций (пунктов) и отходов их производства;
• низким уровнем технической оснащенности предприятий, занимающихся сбором и переработкой отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов и свинецсодержащих отходов, нехваткой высокопроизводительных
специализированных транспортных и погрузочно- разгрузочных средств, специальной тары для хранения отработанных батарей на пунктах приема;
• низкой экологической грамотностью и культурой населения.
Проблема создания эффективной системы обращения с отработанными аккумуляторными батареями и свинецсодержащими отходами комплексная, экономически и социально ориентированная, так как затрагивает интересы отраслей машиностроения, владельцев АТС, сферы эксплуатации техники, сборщиков и переработчиков отходов, федеральных и местных властей, населения и требует привлечения системного подхода для нахождения рациональных путей ее решения исходя из четко сформулированных приоритетов Правительства Московской области в этой сфере деятельности. Такие приоритеты формируются в рамках настоящей программы.
Опыт развитых промышленных стран показывает, что подобные проекты и программы наиболее успешны в тех странах, где их инициатором и наиболее заинтересованной стороной выступают производители (отечественные, зарубежные) свинцово-кислотных аккумуляторов, других свинецсодержащих изделий. Использование вторичного свинца, выработанного на собственных специализированных заводах либо с использованием собственных технологий, дает некоторое снижение расходов и делает производителей, например, аккумуляторов менее зависимыми от колебаний цен на рынке свинца, которые, по данным ЗАО "Электрозаряд", в течение последних 15 лет менялись в пределах до 300 процентов. Сбор и переработка свинцового лома - это тот случай, где заинтересованность властей в решении экологической части проблемы совпадает с экономической заинтересованностью металлургической промышленности. Такая же тенденция, видимо, будет складываться и в Российской Федерации.
Аккумуляторные батареи являются компонентой транспортных средств и поступают в отходы в процессе их эксплуатации. Поэтому сбор отработанных аккумуляторных батарей, свинецсодержащих отходов, как и сбор других видов транспортных отходов (изношенные шины, отработанные масла и др.), является основным звеном создаваемой в Московской области системы обращения с транспортными отходами. В этой связи многие из мероприятий, предложенных к реализации в программе Правительства Московской области "Развитие сети организаций по сбору, утилизации и переработке автомобильной техники, крупногабаритного металлолома, бытовой техники на территории Московской области на период 2004-2007 годов" и разрабатываемых в данной программе, особенно касающихся создания правовой и нормативной базы обращения с отходами в Московской области, должны строиться на общих методических подходах.
Но есть и специфика, которая вызвана тем, что отработанные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи и свинецсодержащие отходы относятся к числу самых опасных видов транспортных отходов. Поэтому большее внимание в данной программе уделяется лицензированию, учету, контролю, и, кроме того, расширение временного интервала действия программы (до 2010 года) создает дополнительные возможности для реализации программных мероприятий.
