Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Экологическая безопасность в проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог. Учебно-методическое пособие.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

1.3. Практическое занятие 3 Экологические аспекты

Цель занятия:знакомствостудентов с основнымиэкологическими аспектами проектирования объектов дорожной инфраструктуры, освоение методов экологической оценки проектных решений с целью предотвращения загрязнения земельных ресурсов, почвенного покрова и геологической среды, а также разработка мероприятий по минимизации выбросов загрязняющих веществ в почву и недра.

Задачи

1.Изучить основные источники загрязнения почв и геологической среды при строительстве

иэксплуатации автомобильных дорог.

2.Ознакомиться с нормативными требованиями по охране земельных ресурсов, почвенного покрова и недр.

3.Освоить методы оценки загрязнения почвы и расчёта предельно допустимых выбросов (ПДВ) для предотвращения деградации земель.

Ход занятия

Практическая часть:студенты получают индивидуальные задания навыполнение расчётов.

Задание 3. Провести экологическую оценку проектных решений с целью разработки мероприятия по уменьшению выбросов веществ в земельные ресурсы, почвенный покров и геологическую среду.

Мероприятия по уменьшению выбросов загрязняющих веществ в земельные ресурсы

ипочвенный покров

1.Заправка транспортных средств горюче-смазочными материалами должна осуществляться исключительно за пределами рабочей зоны, на специально оборудованной базе строительной организации, что позволит минимизировать риск загрязнения окружающей среды.

2.Для предотвращения деградации земель необходимо активно применять природоохранные технологии, направленные на их сохранение и восстановление.

3.Разработка и реализация проектов рекультивации играют ключевую рольв восстановлении

иповышении качества сельскохозяйственных угодий, что напрямую способствует улучшению их плодородия и поддержанию экосистемной устойчивости.

4.В случае ухудшения состояния почвы по причине хозяйственной деятельности следует предусматривать компенсационные меры, включая выплаты, которые направлены на восстановление продуктивности и улучшение качества повреждённых земель.

5.При проектировании насыпей необходимо учитывать близкое расположение грунтовых вод

иизбегать глубоких выемок, чтобы предотвратить нарушение водоносных слоёв и сохранить природные водные ресурсы.

Мероприятия по снижению загрязнения недр и геологической среды

1.Подрезка склонов должна быть исключена в районах с неблагоприятными геологическими условиями, чтобы избежать риска эрозии и других негативных экологических последствий.

2.В случае нахождения на территории строительства месторождений полезных ископаемых, перед началом застройки необходимо получить разрешение от федерального органа или его территориального подразделения, чтобы обеспечить соблюдение всех экологических и юридических норм.

9

1.4. Практическое занятие 4 Разбор примеров

Цель занятия: знакомство студентов с примерами реализации экологических требований при проектированииобъектов дорожной инфраструктуры, освоение методов экологической оценки проектных решений с целью разработки мероприятий по снижению выбросов опасных отходов, а также минимизации негативного воздействия выбросов загрязняющих веществ на социальную среду и здоровье населения.

Задачи

1.Изучить основные источники образования опасных отходов и загрязняющих выбросов при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог.

2.Ознакомиться с примерами проектных решений, направленных на снижение негативного воздействия транспортной инфраструктуры на окружающую среду.

3.Освоить методы экологической оценки проектных решений, анализируя их влияние на качество воздуха, почвы, водных ресурсов и социальную среду.

Ход занятия

Практическая часть: студенты получают задания на выполнение экологического анализа проектных решений с целью дальнейшего составления плана мероприятий по экологической безопасности строительного объекта.

Задание 4. Провести экологический анализ проектных решений дляразработки мероприятий, направленных на минимизацию влияния выбросов загрязняющих веществ на растительность и животный мир.

Меры по снижению воздействия выбросов загрязняющих веществ на растительные ресурсы

1.Перемещение популяций из мест обитания, которые подвергаются разрушению из-за человеческой деятельности или природных явлений.

2.Охрана и восстановление природной среды, а также реконструкция биотопов.

3.Озеленение территорий и выполнение компенсационных посадок зелёных насаждений.

Мероприятия по уменьшению воздействия выбросов загрязняющих веществ на животный мир

1.Необходимо сохранить миграционные пути и ключевые места скопления животных

сучётом важнейших этапов их жизненного цикла, таких как размножение и зимовка, чтобы обеспечить естественное течение этих процессов.

2.Чтобы снизить вероятность столкновений транспорта с дикими зверями, следует рассмотреть возможность установки барьеров вдоль автотрасс, препятствующих выходу животных на проезжую часть. Альтернативным решением является создание специализированных переходов, гарантирующих безопасное пересечение дороги и минимизирующих риск ДТП. Такие меры необходимы для защиты как животных, так и водителей.

3.Следует также выделить охраняемые зоны на суше и в акваториях для сохранения среды обитания редких, исчезающих и ценных видов животных. Эти территории должны предоставлять условия, необходимые для размножения, выращивания потомства, нагула, отдыха и миграции, что позволит поддерживать устойчивость и поспособствует восстановлению их популяций.

Задание 5. Провести экологическую оценку проектных решений с целью разработки мероприятий по уменьшению выбросов опасных отходов.

10

Мероприятия по уменьшению выбросов опасных отходов

Строительные и эксплуатационные компании должны строго придерживаться экологических, санитарных и прочих нормативных требований при работе с отходами. В рамках этих норм необходимы данные мероприятия.

1.Производственные организации обязаны иметь полный комплект технической и технологической документации, подтверждающей законность использования и обезвреживания отходов, если эти процессы осуществляются на собственных предприятиях.

2.Необходимо разрабатывать проекты нормативов по образованию отходов и установлению лимитов их размещения, чтобы минимизировать количество отходов и максимальноэффективно применять их в строительных работах, снижая нагрузку на окружающую среду.

3.Регулярно проводить учёт и инвентаризацию отходов, а также уточнять места их размещения для улучшения управления процессами обращения с ними.

4.Представлять отчётность по управлению отходами в соответствии с законодательными требованиями, обеспечивая прозрачность операций и контроль за ними.

5.Принимать меры по предотвращению аварий и инцидентов, связанных с отходами,

атакже оперативно устранять возможные последствия таких событий.

6.Передавать отходы лицензированным перерабатывающим организациям или очистным сооружениям для их обезвреживания или утилизации на полигонах ТБО, таким образом предотвращая загрязнение окружающей среды и соблюдая экологические стандарты.

7.Согласовывать паспорта отходов 1–4 классов опасности для их использования в строительстве, ремонте и содержании дорог, минимизируя экологические риски.

8.Следует внедрять малоотходные технологии, основанные на передовых научных и технических разработках, для сокращения объёма производимых отходов и увеличения их переработки.

9.Организовывать специализированные площадки для хранения строительного мусора, которые соответствуют установленным нормативам, обеспечивая безопасное складирование отходов.

10.Осуществлять мониторинг состояния окружающей среды в районах размещения отходов с целью своевременного обнаружения потенциальных угроз для экосистем.

Задание 6. Требуется провести экологическую оценку проектных решений для разработки комплексных мер, нацеленных на минимизацию влияния выбросов загрязняющих веществ на окружающую среду и здоровье людей. При этом важно учитывать как краткосрочные, так и долгосрочные последствия такого воздействия.

Планируемые мероприятия должны быть направлены на сокращение объёмов выбросов, обеспечение санитарной безопасности, улучшение качества атмосферного воздуха и снижение отрицательного воздействия на здоровье населения. Все действия следует реализовывать с опорой на актуальные экологические стандарты и нормативные требования.

Мероприятия, направленные на минимизацию влияния выбросов загрязняющих веществ на окружающую среду и здоровье людей

1.Проектирование ограждений автомобильных дорог и пешеходных переходов, направленных на повышение безопасности и снижение воздействия транспортного потока.

2.Установка шумозащитных экранов и применение специальных оконных систем в зданиях, находящихся вблизи транспортных магистралей, для снижения уровня шума и обеспечения комфорта жильцов.

3.Проектирование зелёных зон со звукоизолирующей функцией, а также использование малошумных дорожных покрытий (например, щебёночно-мастичный асфальтобетон) с целью сокращения уровня шума и улучшения экологической ситуации.

11

4.Разработка проектных решений, направленных на сохранение культурного и археологического наследия, с учётом экологических, исторических и культурных особенностей территории строительства.

5.Создание участков с ограничением скорости движения транспорта для минимизации вредного воздействия на окружающую среду и повышения безопасности на дорогах.

6.Возведение защитных сооружений, таких как архитектурные барьеры, земляные насыпи или искусственные холмы, для уменьшения влияния шума и загрязнения окружающей среды.

Итоги практического занятия 4

По итогам практического занятия студенты должны подготовить отчёт, в которомнеобходимо: 1) выполнить анализ экологических аспектов проектных решений и предложить меры,

направленные на снижение их негативного влияния на окружающую среду; 2) разработать перечень мер по охране природы, ориентированных на минимизацию

негативного воздействия при проектировании автомобильных дорог.

1.5. Практическое занятие 5 Основные направления и формы воздействия автомобильной дороги

на окружающую природную среду

Неорганизованные источники выбросов — это объекты, в результате деятельности которых загрязняющие вещества не пропускаются через устройства, способные контролировать их силу, интенсивность, степень загрязнённости. Загрязняющие веществапопадают в атмосферу напрямую, без применения труб, шахт, специальных отводов или иных инженерных решений, которые могли бы снизить объём выбросов или обеспечить их очистку. К числу неорганизованных источников загрязнения в ходе дорожно-строительных работ можно отнести производственные площадки предприятий, отстойники и накопители, открытые резервуары или пруды для хранения химических веществ. Кроме того, сюда относятся карьеры для добычи полезных ископаемых, а также маршруты, используемые для погрузочно-разгрузочных операций и перевозок.

Цель занятия: знакомство студентов с различными выбросами от неорганизованных источников на производственной площадке, а также освоение базовых навыков расчёта ихобъёмов при выполнении дорожно-строительных работ.

Задачи

1.Изучить методику определения максимального разового выброса, создаваемого автотранспортом, а также годового валового выброса загрязняющих веществ в рамках дорожностроительных работ.

2.Выполнить расчёт объёмов неорганизованных выбросов с территории складов, используемых при строительстве автодорог.

Ход занятия

Теоретическая часть

1.Анализ технологических процессов в дорожном строительстве включает учёт ряда ключевых факторов, таких как грузоподъёмность используемого автотранспорта, его средняя скорость в условиях карьерной эксплуатации, состояние дорожного покрытия и особенности профиля перевозимого материала на платформе строительной техники. Дополнительно рассматривается влияние скорости обдува и уровня влажности поверхностного слоя материала, что может существенно сказаться на эффективности и безопасности перевозки.

2.Ознакомление с организацией технологических процессов складского хозяйства и методикой расчёта неорганизованных выбросов от складов при строительстве автомобильных дорог.

Практическая часть:студенты получают индивидуальные задания на выполнениерасчётов.

12

Задание 7. Рассчитать объёмы выбросов от неорганизованных источников при выполнении дорожно-строительных работ.

Методика расчёта неорганизованных выбросов от автотранспорта в карьерах.

Расчёт проводится для выполнения работ, связанных с возведением земляного полотна и устройством дорожной одежды. Пылеобразование при транспортировке происходит в результате контакта колёс с дорожным покрытием, а также сдувачастиц с поверхности материалов, находящихся в кузове транспортных средств. Врасчёт включаются только материалы, перемещаемые непосредственно в пределах строительного участка, без учёта транспортировки из карьера на склад.

Расчёт неорганизованных выбросов от автотранспорта [6] при выполнении дорожностроительных работ включает в себя две стадии:

максимальный разовый выброс, выделяемый автотранспортом;

годовой валовый выброс загрязняющих веществ.

Максимальный разовый выброс, выделяемый автотранспортом, можно охарактеризовать

следующим уравнением:

 

 

 

 

 

 

 

=

1 2 33600

7 1

+ 4 5 6 2 0,

 

 

 

(1)

где — максимальный разовый выброс, выделяемый автотранспортом, г/с;

 

 

— коэффициент,

учитывающий среднюю грузоподъёмность единицы автотранспорта;

 

 

— коэффициент,

 

 

 

 

 

 

1

 

учитывающий среднюю скорость передвижения транспорта в карьере;

2

— коэффициент,

учитывающий состояние дорог; — коэффициент, учитывающий профиль поверхности материала

на платформе машины и определяемый как соотношение F /F ;

3

— фактическая поверхность

4

факт 0

 

материала на платформе машины, м²; — площадь по низукузова, упринятого автосамосвала, м²;

 

 

 

 

 

 

 

факт

 

 

 

 

 

— коэффициент, учитывающий скорость обдува материала, которая определяется как гео-

метрическая5

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сумма скорости ветра и обратного вектора средней скорости движения транспорта;

 

— коэффициент, учитывающий влажность поверхностного слоя материала;

 

— коэффициент,

учитывающий долю пыли, уносимой в атмосферу, равный 0,01;

 

— числоходок(туда и обратно)

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

всего транспорта в час; — средняя протяжённость одной ходки, км;

 

— пылевыделение

в атмосферу на 1 км пробега, принимаем равным 1450 г;

 

— пылевыделение с единицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

фактической поверхности перевозимого материалаq на платформе2

грузового транспорта, г/м ·с.

 

Коэффициент , учитывающий среднюю грузоподъёмность единицы автотранспорта,

определяем по табл.11.

 

от средней грузоподъёмности автотранспорта

Таблица 1

 

 

Зависимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя грузоподъёмность

автомашины

, т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

1,3

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

1,6

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

1,9

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

2,5

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

3,0

 

 

 

Средняя грузоподъёмность определяется в соответствии с выбранным автотранспортом

в каталоге.

Коэффициент 2, учитывающий среднюю скорость передвижения транспорта в карьере, принимаем в соответствии с табл. 2.

13

 

 

 

 

Зависимость

 

 

от средней скорости транспортирования

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя скорость

транспортирования, км/ч

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,0

 

 

 

 

2

 

 

 

 

Чтобы определить

, необходимо рассчитать среднюю скорость транспортирования

материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя скорость транспортирования определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ср

 

 

, км/ч,

 

(2)

 

где N — число ходок (туда и

обратно) всего транспорта в час; L — средняя протяжённость

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

одной ходки, км; n — максимальное число машин, работающих в карьере.

 

Таблица 3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определив скорость транспортирования, находим в табл. 2 значение .

 

 

 

Коэффициент , учитывающий состояние дорог, принимаем в соответствии2

с табл. 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учёт состояния дороги

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Состояние карьерных дорог

 

 

 

Дорога без покрытия (грунтовая)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Дорога с щебёночным покрытием

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

Дорога с щебёночным покрытием, обработанная раствором хлористого кальция, ССБ,

 

0,1

 

битумной эмульсией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент , учитывающий профиль поверхности материала на платформе машины

платформе машины, больше

 

 

 

факт/ 0

, где

факт

— фактическая поверхность материала на

и определяемый

как соотношение

 

 

 

 

 

4

 

 

 

средней площади платформы кузова автотранспорта на 3–5 %, м²;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

средняяплощадьплатформыавтотранспорта,определяетсяпокаталогувыбраннойтехники,м².

0 Значение

 

колеблется в пределах 1,3–1,6 в зависимости от крупности материала и степени

5

 

платформы кузова автотранспорта.

 

 

 

 

заполнения

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— коэффициент, учитывающий скорость обдува материала, которая определяется как

геометрическая сумма скорости ветра и обратноговектора средней скорости движения транспорта.

Значение коэффициента 5 приведено в табл. 4.

 

 

Таблица 4

 

 

 

Зависимость

 

от скорости обдува кузова

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость обдува кабины, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

до 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

где

Для определения коэффициента

 

 

необходимо рассчитать скорость обдува кабины по

 

— наиболее характерная

 

=

/3,6

 

 

 

формуле

об

5

 

1

2

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

, м/с,

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для данного района скорость ветра, определяемая по [3, 4], м/с;

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

5

 

 

— скорость движения транспортного средства, км/ч.

 

 

 

 

Определив скорость обдува кабины транспорта, находим .

Коэффициент , учитывающий влажность поверхностного слоя материала, принимаем

 

табл. 5.

 

 

 

 

в соответствии с

6

Зависимость величины

влажности материалов

Таблица 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Складируемый материал

Влажностьотматериалов, %

 

6

 

 

Цемент

 

0

 

1,0

Шлак

 

 

до 0,5

 

0,9

Щебень

 

до 1,0

 

0,8

Песок, кварц

 

до 3,0

 

0,7

Мергель, известняк

 

до 5,0

 

0,6

Сухие глинистые материалы

 

до 6,0

 

0,4

Песчаник, известь

 

до 8,0

 

0,2

Пылевыделение с единицы фактической поверхности перевозимого материала

 

на платформе

автотранспорта определяем по табл. 6.

 

 

 

 

2

 

Таблица 6

Пылевыделение с единицы фактической поверхности материала в кузове автомашины

 

 

 

 

 

Складируемый материал

, г/м2 с

 

 

 

 

Шлак

20,002

 

 

 

 

Щебень, песок, кварц

0,002

 

 

 

Мергель, известняк, цемент

0,003

 

 

 

Сухие глинистые материалы

0,004

 

 

 

 

Песчаник, известь

0,005

 

 

 

Пылевыделение складируемого материала определяется в соответствии с проектом.

— коэффициент, учитывающий долю пыли, уносимой в атмосферу, равный 0,01.

Годовой7

валовый выброс загрязняющих веществ — это масса загрязняющего вещества

в атмосферу в течение года от источника или совокупности источников загрязняющих веществ.

где

Масса валового выброса, выражающегося в тоннах в год, рассчитывается по формуле

 

 

— количество дней с устойчивым= 0,0864снежным(365покровом+ ; )

— количество дней с осадками

 

 

год

сп

д

,

(4)

 

сп

 

 

д

в

 

 

 

 

виде дождя.

Задание 8. Рассчитать объёмы неорганизованных выбросов от складов при строительстве автомобильных дорог.

Методика расчёта неорганизованных выбросов от складов при строительстве автомобильных дорог.

Основными задачами складского хозяйства в дорожном строительстве, как и в других видах строительства, являются приёмка материалов, изделий и конструкций от поставщиков, их хранение и выдача для обеспечения непрерывного выполнения СМР.

Для обеспечения бесперебойности дорожно-строительных работ необходимо создать определённый резерв материалов, который делится на текущий, подготовительный, гарантийный и сезонный запасы.

Текущий запас представляет собойобъём материалов, изделий и конструкций, достаточный для непрерывного выполнения работ в перерывах между поставками.

15

Подготовительный запас включает в себя материалы, изделия и конструкции, требующиеся для начала работ, а также для обработки очередной партии. Это включает операции по разгрузке, сортировке, распределению и проведению лабораторного анализа.

Гарантийный (страховой) запас составляет до 50 % от текущего и формируется для предотвращения простоев в случае сбоев в поставках.

Сезонный запас создаётся для обеспечения бесперебойной работы в определённый строительный сезон, когда доставка возможна только в ограниченные периоды (например, зимой по зимним дорогам или в навигационный сезон по водным путям).

Для расчёта неорганизованных выбросов от складов при строительстве автомобильных дорог

необходимо определить максимальный разовый выброс

 

, г/с, взвешенных веществ (пыли)

по формуле

1 = + = 1 2

 

4

7 + 3

4 5 6 7 ,

(5)

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

перевалка, перемещение) материала, г/с;

— выбросы

где — выбросы при переработке (ссыпка3600,

 

 

 

при статическом хранении материала, г/с;

 

— весовая доля пылевой фракции в материале,

определяется путём отмывки и просева

средней пробы с выделением фракции пыли размером

 

1

 

 

 

 

 

0–200 мкм (табл. 7); — доля пыли (от всей массы пыли), переходящая в аэрозоль (табл. 7);

— коэффициент,

учитывающий среднегодовую скорость ветра (табл. 8); — коэффициент,

2

 

учитывающий3

местные условия, степень защищённости узла от внешних воздействий4

, условия

пылеобразования (табл. 9); — коэффициент, учитывающий влажность материала (табл. 10); учитывающий профиль поверхности складируемого материала и опре-

 

— коэффициент,

5

 

деляемый6

как соотношение

 

, зависит от крупности материала и степени заполнения,

(

— фактическая

поверхность материала с учётом рельефа его сечения, учитывается только

 

факт/

 

площадь, на которой производятся погрузочно-разгрузочные работы, м2; — поверхность пыления

факт

2

 

 

— коэффициент,

в плане, м (площадь склада)), значение колеблется в пределах 1,3–1,6;

 

 

 

 

 

учитывающий крупность материала (табл. 11); — унос пыли с одного 7квадратного метра

фактической поверхности в условиях при k3 = 1, k5 = 1 (табл. 12); — суммарное количество

перерабатываемого материала, т/ч;

 

— коэффициент, учитывающий

высоту пересыпки

(табл. 13).

 

 

 

Склады и хвостохранилища рассматриваются как равномерно распределённые источники

пылевыделений. Следует отметить, что расчёт максимального разового выброса

1

, г/с,

взвешенных частиц для щебня для каждой фракции определяется отдельно.

 

Годовой валовый выброс взвешенных веществ (

, т/год) от неорганизованных источников

определяется по формуле

2

год

 

 

 

 

= р + х 3600 10−6,

 

(6)

где р и х — соответственно время разгрузки и хранения сыпучих материалов, ч/год,

принимаются по календарному графику возведения дорожных одежд.

16

 

 

Характеристика материалов

Таблица 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование

Плотность

Весовая доля пылевой

Доля пыли, переходящая

материала

материала, г/см3

фракции

1

в материале

в аэрозоль,

2

 

 

1

Огарки

3,9

 

0,04

0,03

 

2

Клинкер

3,2

 

0,01

0,003

 

3

Цемент

3,1

 

0,04

0,03

 

4

Известняк

2,7

 

0,04

0,02

 

5

Мергель

2,7

 

0,05

0,02

 

6

Известь комовая

2,7

 

0,07

0,02

 

7

Известь молотая

2,7

 

0,07

0,05

 

8

Гранит

2,8

 

0,02

0,04

 

9

Мрамор

2,8

 

0,04

0,06

 

10

Мел

2,7

 

0,05

0,07

 

11

Гипс комовый

2,6

 

0,03

0,02

 

12

Гипс молотый

2,6

 

0,08

0,04

 

13

Доломит

2,7

 

0,05

0,02

 

14

Опока

2,65

 

0,03

0,01

 

15

Пегматит

2,6

 

0,04

0,04

 

16

Гнейс

2,9

 

0,05

0,02

 

17

Каолин

2,7

 

0,06

0,04

 

18

Нефелин

2,7

 

0,06

0,02

 

19

Глина

2,7

 

0,05

0,02

 

20

Песок

2,6

 

0,05

0,03

 

21

Песчаник

2,65

 

0,04

0,01

 

22

Слюда

2,8

 

0,02

0,01

 

23

Полевой шпат

2,5

 

0,07

0,01

 

24

Шлак

2,5-3,0

 

0,05

0,02

 

25

Диорит

2,8

 

0,03

0,06

 

26

Порфироиды

2,7

 

0,03

0,07

 

27

Графит

2,2-2,7

 

0,03

0,04

 

28

Уголь

1,3

 

0,03

0,02

 

29

Зола

2,5

 

0,06

0,04

 

30

Диатомит

2,3

 

0,03

0,02

 

31

Перлит

2,4

 

0,04

0,06

 

32

Керамзит

2,5

 

0,06

0,02

 

33

Вермикулит

2,6

 

0,06

0,04

 

34

Аглопорит

2,5

 

0,06

0,04

 

35

Туф

2,6

 

0,03

0,02

 

36

Пемза

2,5

 

0,03

0,06

 

37

Сульфат

2,7

 

0,05

0,02

 

38

Шамот

2,6

 

0,04

0,02

 

39

Смесь песка и извести

2,6

 

0,05

0,01

 

40

Кирпич, бой

 

 

0,05

0,01

 

41

Минеральная вата

 

 

0,05

0,01

 

42

Щебень

 

 

0,04

0,02

 

 

 

 

17

 

 

 

 

Зависимость величины

 

от скорости ветра

Таблица 8

 

 

 

 

 

 

Скорость ветра, м/с

 

 

 

 

13

до 2

 

 

 

 

 

до 5

 

 

 

 

 

1,2

до 7

 

 

 

 

 

1,4

до 10

 

 

 

 

 

1,7

до 12

 

 

 

 

 

2

до 14

 

 

 

 

 

2,3

до 16

 

 

 

 

 

2,6

до 18

 

 

 

 

 

2,8

до 20 и выше

 

 

 

 

3

 

 

 

 

Таблица 9

Зависимость величины

от местных условий

 

 

 

 

 

Местные условия

 

 

 

 

4

Склады, хранилища открытые:

 

 

 

 

 

а) с четырёх сторон;

 

 

 

 

 

1

б) с трёх сторон;

 

 

 

 

 

0,5

в) с двух сторон полностью и с двух сторон частично;

 

0,3

г) с двух сторон;

 

 

 

 

 

0,2

д) с одной стороны;

 

 

 

 

 

0,1

е) загрузочный рукав;

 

 

 

 

 

0,01

ж) закрыт с четырёх сторон

 

 

 

 

 

0,005

Примечание. (а–д) — коэффициенты, учитывающие местные условия при статическом хранении.

Зависимость величины

 

от влажности материалов

Таблица 10

 

 

 

 

 

Влажность материалов, %*

 

 

15

 

0–0,5

 

 

 

 

до 1,0

 

 

 

0,9

 

до 3,0

 

 

 

0,8

 

до 5,0

 

 

 

0,7

 

до 7,0

 

 

 

0,6

 

до 8,0

 

 

 

0,4

 

до 9,0

 

 

 

0,2

 

до 10,0

 

 

 

0,1

 

свыше 10

 

 

 

0,01

 

Примечание. Для песка на складах при влажности 3 % и более выбросы не считать.

 

Зависимость величины

 

от крупности материала

Таблица 11

 

 

 

 

 

Размер куска, мм

 

 

 

7

 

более 500

 

 

 

0,1

 

500–100

 

 

 

0,2

 

100–50

 

 

 

0,4

 

50–10

 

 

 

0,5

 

10–5

 

 

 

0,6

 

5–3 (песок)

 

 

 

0,7

 

3–1 (мел)

 

 

 

0,8

 

менее 1

 

 

 

1

 

 

 

18

 

 

Складируемый материал

 

 

 

 

Таблица 12

 

 

= 1;

g, г/м2·с

Значение величины g при условии

 

= 1

 

 

 

 

 

 

Клинкер, шлак

 

 

 

 

0,002

Щебенка, песок, кварц

 

 

 

 

0,002

Мергель, известняк, огарки, цемент

 

 

 

 

0,003

Сухие глинистые материалы

 

 

 

 

0,004

Песчаник, известь

 

 

 

 

0,005

Уголь, гипс, мел

 

 

 

 

0,005

 

 

 

 

Таблица 13

Зависимость величины

от высоты пересыпки

 

 

 

 

 

Высота падения материала

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

0,4

1

 

 

 

 

0,5

1,5

 

 

 

 

0,6

2

 

 

 

 

0,7

4

 

 

 

 

1

6

 

 

 

 

1,5

8

 

 

 

 

2

10

 

 

 

 

2,5

Итоги практического занятия 5

По завершении практического занятия студенты должны представить отчёт, включающий: 1) расчёт объёмов выбросов от неорганизованных источников при выполнении дорожно-

строительных работ; 2) расчётобъёмов неорганизованных выбросов от складов при строительстве автомобильных

дорог; 3) выводыпо экологической безопасности данных проектных решений сучётом возможности

разработки мероприятий по улучшению качества окружающей среды.

1.6. Практическое занятие 6 Охрана природы при производстве дорожно-строительныхматериалов

Данная методика определяет процедуру вычисленияобъёмов вредных выбросов, возникающих при работе технологических устройств на территории асфальтового завода (АБЗ) [6–9]. Кроме главных агрегатов, задействованных в изготовлении асфальта и подготовке минерального сырья

ивяжущих материалов, на территории АБЗ имеются вспомогательные производственные зоны. Продукция этих участков активно применяется при постройке и реконструкции автомобильных магистралей.

Цель проведения инвентаризации выбросов состоит в сборе базовых данных, необходимых для дальнейшего анализа и принятия решений:

Разработка стандартов предельно допустимых выбросов как для предприятия в целом, так

идля отдельных источников загрязнения.

Организация системы мониторинга для контроля соблюдения экологических стандартов и нормативов.

Оценка экологической эффективности применяемых на предприятии технологий. Планирование мероприятий по охране атмосферного воздуха и снижению уровня загрязнения.

19

Процедура расчёта валовых и максимальных разовых выбросов загрязняющих веществ основывается на использовании удельных показателей, которые зависят от времени работы оборудования, типов материалов и их расхода. Эти показатели разрабатываются на основании исследований, выполненных научными и проектными организациями.

Расчёты выбросов могут проводить как специалисты асфальтобетонного завода (АБЗ), так

исторонние компании, имеющие соответствующую лицензию иразрешение на выполнение таких работ. Если предприятие решает привлечь внешних исполнителей, оно должно предоставить полные данные о типах и количестве оборудования, характеристиках и объёмах используемых материалов, а также о длительности рабочих смен и времени работы каждого агрегата.При этом ответственность за точность и полноту предоставленной информации возлагается на сам АБЗ.

Методика расчёта выбросов должна основываться на реальных технических характеристиках использующегося оборудования. В справочных материалах методикипредставлены параметры, характерные для основных типов асфальтобетонных заводов, которые являются основой для парка оборудования в дорожной отрасли.

Территория асфальтобетонного завода (АБЗ) обычно включает в себя цеха, предназначенные для производства органических вяжущих материалов, изготовления асфальтобетона и подготовки минерального сырья. Помимо этого, на территории могут размещаться котельные, установки для производства битумных эмульсий и укреплённых грунтов, а также дробильно-сортировочные комплексы.

Асфальтобетонные заводы оборудуются разнообразными комплектами техники, включая модели Д-597, Д-597А, Д-508-2А, Д-617, Д-645-2, ДС-117-2К (2Е), ДС-1895 и Д-158. Основные источники выбросов загрязняющих веществ на территории АБЗ приведены в табл. 14.

Классификация этих выбросов приведена в табл. 15, а характеристики выбросов представлены в прил. 1.

На территории асфальтобетонного завода размещены цеха, предназначенные для производства органических вяжущих материалов, асфальтобетона, а также обработки минерального сырья. Дополнительно на заводе могут находиться производственные площадки для получения вязких битумов из гудрона, изготовления битумных эмульсий и установки для дробления

исортировки каменных материалов.

Впроцессе переработки гудрона в битуми подготовки асфальтобетонной смеси в атмосферу выделяются углеводороды. Основными источниками этих выбросов на заводе являются реакторные установки, используемые для окисления гудрона посредством подачи воздуха. В зависимости от конструкции такие установки делятся на бескомпрессорные (например, Т-309), где воздух подаётся при помощи вращающихся диспергаторов, или же барботажные (например, СИ-204), где применяется компрессор для подачи воздуха.

Для минимизации выбросов загрязняющих веществ на АБЗ активно применяются системы для обеспыливания, такие как циклоны, скрубберы и рукавные фильтры. Одним из наиболее эффективных методов очистки является двухступенчатая фильтрация. На первом этапеосуществляется улавливание пыли в циклонных фильтрах, затем процесс продолжается в камерах с жаростойкими рукавными фильтрами, что позволяет достичь практически 100 % эффективности в улавливании загрязняющих веществ.

Подобные мероприятия направлены на снижение вредных воздействий на атмосферный воздух и здоровье населения, улучшение санитарных условий работы и соблюдение экологических стандартов.

Поскольку объём выбросов химических соединений напрямую связан с расходом топлива горелки, любые меры по снижению энергопотребления способствуют уменьшению загрязнения воздуха.

20

Таблица 14

Источники выделения и выброса загрязняющих веществ на АБЗ

Наименование участка

Наименование источников выделения

Наименование

источников выброса

 

 

 

 

 

Асфальтосмесительное

Место пересыпки каменных материалов

 

отделение

в разгрузочную коробку

 

 

Узел присоединения сушильного барабана

 

 

к разгрузочной коробке

 

 

Сушильный барабан

Пылеуловители

 

Элеватор сушильного барабана

 

с выхлопными трубами

 

 

 

Грохот

 

 

 

Места пересыпки наполнителей в бункеры

 

 

 

 

 

Мешалка

 

 

Пневмотранспорт наполнителя в силосные

 

 

емкости

 

Битумное отделение

Битумные котлы (гудронохранилище,

Трубы

 

битумохранилище)

выхлопной системы

Камне-дробильное отделение

Место пересыпки камня в приёмный бункер

 

 

Щековая дробилка

 

 

Конусная дробилка

Неорганизованные

 

 

выбросы

 

Грохот

 

Место пересыпки молотых материалов

 

 

с конвейера

 

Отделение по приготовлению

Сушильный барабан

Выхлопная труба

минерального порошка

 

сушильного барабана,

Шаровая мельница

 

 

пылеуловители

 

Узел выгрузки (место пересыпки) порошка

 

 

 

Штабели песка и щебня,

 

Неорганизованные

площадки погрузочно-

выбросы

разгрузочные

 

 

 

Грунтосмесительная

Мешалка

 

установка

 

 

Узел подачи цемента

 

 

 

Люк

 

Бункер минеральных материалов

 

Узел приготовления и дозирования

 

 

органического вяжущего

 

Эмульсионный цех

Узел подготовки и разогрева органического

 

 

вяжущего

Люк

 

 

 

 

Узел приготовления раствора эмульгатора

 

Котельная

Топочное устройство

Дымовая труба

 

 

 

21

 

Классификация выбросов АБЗ в атмосферу

 

Таблица 15

 

 

 

 

 

 

 

 

Название (формула) соединений

 

ПДК3,

Класс опасности

 

 

 

мг/м

 

0184

Свинец и его неорганические соединения (в пересчёте на свинец)

 

0,001

1

 

 

 

 

 

0301

Азота оксиды (в пересчёте на NO2)

 

0,085

2

0328

Сажа

 

0,150

3

 

 

 

 

 

0330

Ангидрид сернистый (серы диоксид — SO2)

 

0,500

3

0337

Углерода оксид (CO)

 

5,000

4

 

 

 

 

 

2754

Углеводороды предельные C12–C19 (в пересчёте на суммарный

 

1,000

4

 

органический углерод)

 

 

 

2904

Мазутная зола (в пересчёте на ванадий)

 

0,002

2

 

 

 

 

 

2907

Пыль неорганическая (SiO2 > 70 %) динас и др.

 

0,150

3

2908

Пыльнеорганическая(SiO2 = 20–70 %) цемент,шамотидр.

 

0,300

3

2909

Пыль неорганическая (SiO2 < 20 %) известняк и др.

 

0,500

3

Основные методы снижения выбросов на АБЗ

1.Применение современного оборудования, включая рукавные фильтры.

2.Использование природного газа в качестве основного топлива.

3.Организация закрытых складов для хранения инертных материалов.

4.Снижение температуры готовой асфальтобетонной смеси.

5.Регулярный полив территории АБЗ согласно плану-графику.

6.Установка защитных кожухов на конвейерах.

7.Обустройство системы вытяжки в бункерах инертных материалов и узлах подачи песка

ищебня.

8.Обшивка башни и агрегатов асфальтосмесительной установки сэндвич-панелями.

9.Модернизация зоны выгрузки асфальтобетонной смеси путём установки вытяжной системы, удаляющей пары при загрузке асфальта в кузов транспорта.

10.Озеленение территории предприятия.

Применение этих методов позволяет значительно снизить уровень загрязнения, уменьшая максимальные разовые и среднесуточные концентрации химических веществ в воздухе рабочей зоны, что положительно влияет на экологическую ситуацию и качество воздуха в границах жилой застройки.

Цель занятия:ознакомление с основными источниками выделения и выброса загрязняющих веществ на асфальтобетонном заводе.

Задачи

1.Необходимо идентифицировать и классифицировать основные источники загрязняющих выбросов на территории асфальтобетонного завода, основываясь на проектной документации,

ивыделить ключевые процессы, которые способствуют образованию этих выбросов. Это включает в себя детальный анализ каждого этапа производственного процесса, от переработки исходных материалов до готовой продукции, с учётом их воздействия на окружающую среду.

2.Следующим этапом является выполнение точныхрасчётов предельно допустимого разового

иобщего годового выброса загрязняющих веществ, учитывая технические характеристики

имощность оборудования на заводе. Для этого важно учитывать специфику работы каждого устройства, его продолжительность эксплуатации и расход материалов, что позволит рассчитать общийобъёмвыбросови контролировать их соответствие экологическим стандартам и нормативам.

22

Ход занятия

Теоретическая часть

1.Ознакомление с методикойрасчёта объёма выбросов загрязняющих веществ, возникающих

впроцессе работы асфальтобетонного завода.

2.Изучение ключевых источников выбросов и оценки уровня их воздействия на окружающую среду, включая атмосферный воздух.

Практическая часть: студенты выполняют индивидуальное задание по расчёту выбросов загрязняющих веществ от работы предварительно выбранного асфальтобетонного завода сучётом его производительности.

Задание 9. Рассчитать выбросы загрязняющих веществ от работы асфальтобетонного завода.

Методика расчёта выбросов загрязняющих веществ от работы асфальтобетонного завода.

При выборе АБЗ необходимо учесть его производительность,которая позволит обеспечить бесперебойную поставку асфальтобетонной смеси, с учётом её объёма для укладки дорожной одежды. Пользуясь каталогами и интернет-ресурсами производителей АБЗ, подбираем комплект оборудования с запасом по его производительности. Вначале рассчитывается максимально

разовый выброс, а затем — годовой выброс загрязняющих веществ.

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Валовый выброс пыли, отходящей от сушильного, смесительного и помольного агрега-

тов АБЗ ( , г/с), определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

— объём отходящих газов, м /с;

концентрация пыли, поступающей на очистку, г/м .

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее максимальный выброс пыли, отходящей от сушильного, смесительного и помольного

 

 

— время работы

 

 

 

 

 

П = 3600 10

 

 

,

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

(8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

агрегатов АБЗ (МП, т/год), определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

технологического оборудования в год, ч; — валовый выброс, г/с.

где

 

 

— коэффициент очистки3

1

= (100 − η) 10

−2,

1

 

 

 

 

 

 

 

 

(9)

 

Концентрацию пыли в отходящих газах после их очистки

 

 

 

, г/м , рассчитывают по формуле

 

η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пылегазовой смеси, % (прил. 2);

 

— концентрация пыли,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поступающей на очистку, г/м (прил. 2, табл. 19).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее рассчитываем выброс пыли

 

при транспортировании минерального материала

(песок, щебень) транспортером с 1 метра Тего конвейерной ленты, г/с, по формуле

 

 

 

 

С

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

3,5

 

 

 

2

 

 

l

 

 

 

 

γ

 

(10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пыли (

= 3 10

 

(кг/(м

 

с)));

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

— удельная сдуваемость

 

 

— ширина конвейерной

 

 

 

 

Т

= С γ 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ленты, м; — показатель измельчения горной массы, для ленточных транспортеров

 

= 0,1 м.

 

Валовый выброс пыли , т/год, при транспортировании минерального материала (песок,

 

 

 

— время работы

 

 

 

 

П

= 3600 10

−6

1 Т

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метра его конвейерной ленты, г/с, определяется по формуле

 

щебень) транспортером с 1 П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

транспортера в год, ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

— количество дней работыС = С 10

/(3600 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимально1

разовый выброс, г/с, рассчитывают по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Годовой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(12)

 

 

 

 

 

 

 

 

АБЗ в году; — время работы в день, ч.

 

 

 

 

 

 

выброс пыли

 

, т/год, при погрузке2

, разгрузке и складировании минерального

материала (песок, щебень)

рассчитывается по формуле для каждого отдельно:

 

 

 

 

С

 

С = β П 1

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(13)

где

 

— коэффициент,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

учитывающий убыль материалов в виде пыли, долях единицы,

 

 

= 0,03;

 

 

= 0,05; П — убыль материала, % (табл. 16);

 

— масса строительного

материала, т/год;

 

 

 

 

βщебня

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(табл.

17);

 

— коэффициент,

βпеска— коэффициент, учитывающий влажность материала

 

учитывающий условия хранения (табл. 18).

23

Таблица 16

Нормативы естественной убыли дорожно-строительных материалов, %

 

 

 

 

 

 

 

 

Убыль

Убыль

Убыль

 

 

 

 

 

 

 

 

материала

материала

 

Материал

Виды хранений и укладка

 

 

материала

 

 

 

при

при

 

 

 

при складском

 

 

 

 

 

 

 

 

погрузке,

разгрузке,

 

 

 

 

 

 

 

 

хранении, П, %

П, %

П, %

Щебень, в том числе

Открытый склад в штабелях

 

 

0,5

0,4

0,4

 

черный гравий, песок

При механизированном складировании

 

1,6

0,4

0,4

 

Цемент, минеральный

Закрытые склады:

 

 

 

 

 

 

 

порошок,известь

– силосного типа;

 

 

0,1

0,25

0,25

 

Холодный асфальт

– бункерного типа, амбарные

 

 

1,2

0,5

0,6

 

Открытый склад (в штабелях или

 

 

 

 

 

 

Битум, деготь, эмульсия,

под навесом)

 

 

 

 

0,7

0,25

0,25

 

Ямные хранилища закрытого типа

 

 

 

 

 

 

смазочные материалы

или резервуары

 

 

 

 

0,5

0,1

до 0,2

и т.п.

Хранилища, открытые с боков

 

 

0,5

0,1

0,1

 

 

 

Зависимость от влажности материала

 

Таблица 17

 

 

 

 

 

 

 

Влажность материала, %

 

1

 

Влажность материала, %

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0–0,5

 

 

1

 

Свыше 7,0 до 8,0

 

 

0,4

 

 

Свыше 0,5 до 1,0

 

0,9

 

Свыше 8,0 до 9,0

 

 

0,2

 

 

Свыше 1,0 до 3,0

 

0,8

 

Свыше 9,0 до 10,0

 

 

0,1

 

 

Свыше 3,0 до 5,0

 

0,7

 

 

Свыше 10,0

 

 

0,01

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зависимость от местных условий

 

Таблица 18

 

 

 

 

 

 

 

Местные условия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Склады, хранилища открытые:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– с четырёх сторон;

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

– с трёх сторон;

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

– с двух сторон;

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

– с одной стороны;

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

– загрузочный рукав;

 

 

 

0,01

 

 

 

 

 

– закрытые с четырёх сторон

 

 

 

0,005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общий валовый выброс пыли определяют путём суммирования валовых выбросов от всех источников пыли на АБЗ.

Показатели выбросов пыли на камнедробильно-сортировочных установках приведены в табл. 19.

24

 

 

Таблица 19

Показатели выбросов пыли на камнедробильно-сортировочных установках

 

 

 

Источники выброса

Объём загрязнённого

Концентрация пыли,

воздуха, м3

С, г/м3

Дробление

 

 

Дробилка щековая (900×1200×130), (1200×1500×150):

 

 

– изверженные породы;

14 000

13

– карбонатные породы

14 000

12

Дробилка конусная (КОД 1200, КОД 1750):

 

 

– изверженные породы;

8500

25

– карбонатные породы

8500

20

Дробилка роторная:

 

 

– изверженные породы;

18 000

18

– карбонатные породы

18 000

34

Грохочение, грохот ГИЛ-52:

 

 

– изверженные породы;

3500

10

– карбонатные породы

3500

11

Транспортировка, конвейер:

 

 

– изверженные породы;

3500

5,5

– карбонатные породы

3500

70

При производстве битумных эмульсий в цехах оборудование доставляет битум к диспергатору двумя способами: либо он поступает в разогретом состоянии по трубопроводуот битумоплавильной установки АБЗ, либо нагрев осуществляется непосредственно на месте в специальных котлах. Если используется транспортировка через трубопровод, учитываются только валовые выбросы углеводородов. Однако при локальном нагреве фиксируется более широкий спектр выбросов, включая мазутную золу (переведённую в эквивалент ванадия), оксиды серы, углерода и азота, а также взвешенные твёрдые частицы.

Работа установок сопровождается углеводородными выбросами при использовании органических или комбинированных вяжущих, а также появлением пыли в местах загрузки и дозировки минеральных компонентов. В большинстве ситуаций разогрев органических вяжущих осуществляется с использованием электронагревателей, таких как ТЭНы.

На производственной площадке АБЗ укреплённые грунты изготавливаются с применением стационарных или полустационарных установок; наиболее популярной из них является модель ДС-50. Для получения смеси используются различные виды вяжущих веществ: минеральные (цемент, известь, зола-унос), органические (битум, гудрон, деготь) или комбинированные, объединяющие минеральные и органические компоненты.

Определение максимально разовых и валовых выбросов при сливе и хранении гудрона (битума) выполняется следующим образом:

1) в первую очередь рассчитывается давление насыщенных паров битума (гудрона, дегтя), при этом предельно допустимая концентрация (ПДКМР) для предельных углеводородов

составляет 1 мг/м³;

 

 

 

 

 

 

 

2) затем на основе температуры начала кипения нефтепродукта (

= 280 °С + 273 = 553 K)

с использованием модифицированной формулы Кистяковского

определяется мольная теплота

кип

 

где

 

— температура начала

= 19,2

(1,91 + lg )

 

 

испарения (ΔН) в кДж/кг:

 

 

 

 

 

кип

 

 

 

 

(14)

 

 

 

кипения нефтепродуктакип

, K;кип

,

 

 

 

 

 

— мольная теплота испарения

нефтепродукта, кДж/моль;

25

3) по уравнению Клаузиуса– Клапейрона рассчитывают температурную зависимость давления насыщенных паров нефтепродукта ( НАС):

где

=нас

— искомое при

ln

нас

= (/ ) ∙ − кип

,

 

 

 

(15)

кип

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

температуре Т, K, давление паров нефтепродукта, Па (табл. 20);

 

1,013 105 Па (760 мм рт. ст.) — атмосферное давление; = 8,314 Дж/(моль K) —

универсальная

газовая

постоянная;

КИП

— температура начала кипения нефтепродукта,

280 + 273 = 553 град.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 20

 

 

Температурная зависимость давления насыщенных паров нефтепродукта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t, °С

90

 

 

100

 

110

 

120

130

140

 

150

160

170

180

 

РНАС, мм рт. ст.

2,74

 

4,26

 

6,45

 

9,57

13,93

19,91

27,97

38,69

52,74

70,91

 

Максимальные выбросы паров нефтепродуктов в атмосферу при работе АБЗ рассчитываются

по формуле АБЗ = П , (16) где П— производительность АБЗ, тонн в год; — время работы технологического оборудования

в год, ч.

Максимальные выбросы при хранении битума (гудрона, дегтя) в одном резервуареопре-

Валовые

 

= (0,455

 

 

 

 

 

 

 

 

)/[10 (273 + ж

)]

.

 

 

 

(17)

деляются по формуле

 

 

max

 

max

 

 

 

max

 

 

2

max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

выбросы при хранении битума (гудрона, дегтя) в одном резервуаре определя-

= 187 = 0,16

 

 

 

РСР ОБ

/[10 ρж (546 + ж

+ ж

)]

 

(18)

ются по формуле

max

 

min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

max

 

min

 

,

 

 

 

— молекулярная масса битума (принята по температуре начала кипения

 

= 553 K);

min,

max — давление насыщенных паров жидкости при минимальной и

максимальной

 

кип

 

температуре жидкости соответственно, мм рт. ст.;

 

 

 

— опытный коэффициент, принимают 0,58;

max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,83;

 

 

 

— опытный коэффициент, принимают 1;

max

— опытный коэффициент, принимают

 

 

 

РСР

 

 

 

 

min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— максимальный3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смеси, вытесняемой из резервуаров во время его

объём паровоздушной

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

закачки, м /ч, производительность насоса;

max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— минимальная

ρж

— плотность жидкости, т/м ;

 

 

 

ОБ

 

 

 

 

 

 

°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

температура жидкости в резервуаре, С;

 

 

— максимальная

 

 

ж

 

 

 

 

вуаре, °С;

 

 

— коэффициент

оборачиваемости, принимается 1,5;

— количество жидкости,

 

 

 

 

 

 

 

ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

закачиваемое в резервуар в течение года, т/год.

Итоги практического занятия 6

Позавершениипрактического занятия студенты должны представить заключение, содержащее: 1) анализ источников выбросов загрязняющих веществ и оценку их воздействия на атмосферу с учётом специфики технологических процессов асфальтобетонного завода. Необходимо изучить, как выбросы от АБЗ влияют на качество воздуха в окружающей среде, и выявить

наиболее значимые загрязнители; 2) производственный расчёт выбросов загрязняющих веществ, исходя из особенностей

проектных решений конкретного асфальтобетонного завода. Важно учитывать все технологические параметры и особенности работы оборудования, что позволит более точно определитьобъёмы выбросов и их влияние на атмосферу;

3) оценку уровня экологической безопасности функционирования асфальтобетонного завода с акцентом на его воздействие на окружающую среду. В выводах следует указать на соответствие действующим экологическим нормативам и выявить возможные экологические риски, возникающие в процессе его работы;

26

4) разработку комплекса мероприятий, направленных на снижение выбросов загрязняющих веществ, а также на улучшение качества атмосферного воздуха при эксплуатации асфальтобетонных заводов в рамках дорожно-строительных работ. Предлагаемые меры могут включать внедрение новых технологий, оптимизацию рабочих процессов и усовершенствование систем очистки.

1.7. Практическое занятие 7 Показатели и нормативы экологической безопасности

(экологически безопасного состояния)автомобильной дороги

Автомобили считаются источниками трёх основных видов загрязнений: продукты сгорания топлива, картерные газы и испарения горючих веществ. В составе выбросов автомобильных двигателей обнаруживается свыше 200 различных соединений, среди которых основную долю занимают следующие вещества: оксид углерода, диоксид углерода, диоксид азота, метан, твёрдые частицы, аммиак, а также диоксиды серы и азота.

На глобальном уровне содержание углекислого газа в автомобильных выбросах обычно не регламентируется, так как он не классифицируется как токсичный. Однако его концентрация в атмосфере строго контролируется из-за значительного вклада в усиление парникового эффекта. По статистике, автомобиль за год выбрасываетобъём углекислого газа, приблизительно в четыре раза превышающий его собственный вес.

Для ряда соединений, присутствующих в отработанных газах, предусмотрены санитарные нормы, которые регламентируют их допустимое содержание в воздухе для минимизации уровня токсичности (табл. 21).

Таблица 21

Предельно-допустимая концентрация веществ (ПДК), содержащихся в отработавших газах

Вещество

Формула

Концентрация ПДК, мг/м3

Класс опасности

Максимально разовая

Среднесуточная

Оксид углерода

СО

5

3

4

Диоксид азота

NO2

0,085

0,04

2

Твёрдые частицы

РМ

0,15

0,05

3

Диоксид серы

2

0,5

0,05

3

Диоксид углерода

СО2

27 000

9000

4

Метан

СН4

50

4

Аммиак

NH3

0,2

0,04

4

Для снижения негативного влияния на атмосферу при эксплуатации строительной техники на стройплощадках внедряются меры, ориентированные на уменьшение выбросов вредных веществ в процессе использования дизельного топлива. Эти меры включают: оснащение строительной техники машинами, которые соответствуют современным стандартам по минимизации выбросов, что позволяет существенно снизить углеродный след; соблюдение строгого графика запуска и прогрева двигателей с обязательной проверкой состава выхлопных газов, что позволяет оперативно выявлять и устранять нарушения в работе оборудования; введение запрета на использование двигателей машин, не принимающих участие в строительных работах в периоды бездействия, что поможет исключить нецелесообразные выбросы; организацию транспортного движения по заранее спланированным маршрутам, что исключит неоправданные поездки и уменьшит количество выбросов за счёт оптимизации передвижений техники; также необходим строгий контроль за соблюдением технологических процессов, что поможет минимизировать возможные потери и снизить углеродное загрязнение.

27

Например, для снижения запыленности при погрузке песчано-гравийной смеси необходимо минимизировать высоту выгрузки. Дополнительнорекомендуется увлажнение пылящих грунтов во время транспортировки в автосамосвалах, а также использование топлива с улучшенными экологическими характеристиками. Конкретный набор мероприятий определяется исходя из условий и возможностей строительного объекта.

Цель занятия:анализключевых факторов, которые оказывают влияние на степень негативного воздействия выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в процессе сжигания дизельного топлива, используемого в дорожно-строительных машинах на строительныхплощадках. Важно учитывать различные параметры, такие как тип используемого топлива, техническое состояние строительной техники, режимы её работы, а также особенности эксплуатации машин, поскольку все эти факторы могут значительно изменить объём и состав выбросов, что, в свою очередь, влияет на уровень загрязнения атмосферного воздуха.

Задачи

1.Изучить методологию расчёта объёмов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, возникающих в процессе сжигания дизельного топлива при эксплуатациидорожно-строительных машин, с учётом различных факторов, таких как тип техники и условия эксплуатации.

2.Разработать комплекс мероприятий, направленных на минимизацию отрицательных воздействий, связанных с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу при использовании дизельного топлива, включая технические и организационные решения, способствующие улучшению экологической ситуации на строительных площадках.

Ход занятия

Теоретическая часть

1.Анализ и классификация главных источников загрязняющих выбросов, возникающих

врезультате сжигания дизельного топлива при эксплуатации дорожно-строительных машин, с учётом их воздействия на окружающую среду.

2.Изучение существующих методических подходов и стандартоврасчёта выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, связанных с процессом сжигания дизельного топлива при функционировании дорожных строительных машин, а также освоение подходов к оценке их экологического воздействия.

Практическая часть: студенты выполняют индивидуальное задание, в рамках которого

они проводят расчёт выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, возникающих при сжигании дизельного топлива в процессе работы дорожно-строительных машин. Задание направлено на освоение методик и расчётных подходов, позволяющих точно оценить уровень загрязнения атмосферы от транспортных средств, задействованных в строительных работах, и на выработку навыков разработки экологически безопасных решений в сфере дорожного строительства.

Задание 10. Вычислить объём выбросов загрязняющих веществ, образующихся в процессе сжигания дизельного топлива при эксплуатации дорожных строительных машин на строительном участке. Важно учитывать все этапы, начиная с потребления топлива и заканчивая его сжиганием в двигателях машин, поскольку выбросы существенно влияют на качество атмосферного воздуха.

Методика расчёта выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при сжигании дизельного топлива от работы дорожных строительных машин.

На все виды дорожно-строительных машин (ДСМ) считаем количество израсходованного дизельного топлива в тоннах за время выполнения i-го технологического процесса (так как количество ДСМ, задействованных в технологическом процессе, может разниться, каждую из них считают отдельно, результаты складывают).

Данные принимаются из работ расчётов технологии и организации строительства земляного

 

28

полотна автомобильной дороги. Общее время работы в часах принимаем из ведомости объёмов

работ. Расход топлива

устанавливается из характеристик выбранной вами модели ДСМ.

Количество израсходованного дизельного топлива для каждой машины наi-й производственный

где — общее время работы одной

 

 

Д

= ( 0,83)/1000

 

 

 

 

 

 

 

 

процесс рассчитываем по формуле

 

 

 

 

,

 

 

 

 

(19)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДСМ;(

0,83)/1000 — расход топлива, переведённыйиз л/ч в т/ч.

Общее количество топлива для

каждого вида ДСМ и технологического процесса суммируется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и сводится в табл. 22.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение валового значения выбросов ДСМ в атмосферный воздух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общее

 

Расход

 

Всего

Техника

 

Вид работ

 

 

 

время

 

топлива,

 

расход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

работы, ч

 

л/ч

 

топлива, т

Бульдозер

Снятие растительного грунта

 

 

 

22

 

 

 

 

Разравнивание грунта

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработка грунта экскаваторами с погрузкой

 

 

25

 

 

 

 

Экскаватор

на автосамосвалы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Планировка откосов земляных сооружений

 

 

 

25

 

 

 

 

Каток

Уплотнение основания насыпи

 

 

 

11

 

 

 

 

Уплотнение грунта в насыпи

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автогрейдер

Планировка верха земляных сооружений

 

 

 

10

 

 

 

 

Автосамосвал

Транспортировка грунта

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

Всего:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При сгорании 1 кг дизельного топлива в атмосферный воздух выделяются загрязняющие

вещества, г, указанные в табл. 23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 23

 

Загрязняющие вещества при сгорании дизельного топлива

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вещество

Формула

 

Выброс загрязняющего вещества в г на 1 кг топлива

Оксид углерода

 

 

СО

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

Диоксид азота

 

NO2

 

 

 

 

79

 

 

 

 

 

 

Твёрдые частицы

 

 

РМ

 

 

 

 

5,73

 

 

 

 

 

Диоксид серы

 

SO2

 

 

 

 

1,59

 

 

 

 

 

Диоксид углерода

 

СО2

 

 

 

 

3140

 

 

 

 

 

Метан

 

СН4

 

 

 

 

0,17

 

 

 

 

 

Аммиак

 

NH3

 

 

 

 

0,007

 

 

 

 

 

Закись азота

 

N2O

 

 

 

 

1,3

 

 

 

 

 

 

Таким образом, произведение суммы масс затраченного топлива ДСМ ∑Mд в кг на значение выброса i-го элемента соответствует валовому выбросу рассчитываемого загрязняющего вещества. Результаты расчётов заносят в табл. 24.

Таблица 24

Валовый выброс загрязняющих веществ при сгорании i-го килограмма дизельного топлива

 

Вредные выбросы

Формула

Уд. выброс, г на 1 кг дизтоплива

Валовый выброс, кг

 

Оксид углерода

СО

30

 

 

Диоксид азота

NO2

79

 

Общий

Твёрдые частицы

РМ

5,73

 

Диоксид серы

2

1,59

 

 

Диоксид углерода

СО2

3140

 

 

Метан

СН4

0,17

 

 

Аммиак

NH3

0,007

 

 

Закись азота

N2O

1,3

 

 

 

 

29

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]