Методы консультантов / Экологическая часть / Экологическая часть дипломных проектов. Рыбаков, Минухин

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (УРГЭУ)

КАФЕДРА ПИЩЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИ

Ю.С. Рыбаков, Л.А. Минухин

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

Методические рекомендации по подготовке экологических разделов дипломных проектов

Для студентов всех форм обучения

Екатеринбург 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1.Цель, задачи и содержание экологического раздела дипломного проекта …………………………………………………

2.Оценка производственной мощности и ассортимент изделий проектируемого производства ……………………………………..

3.Перечень основных нормативных документов …………………

4.Экологическая экспертиза ………………………………………..

5.Расчет нормативов сброса, выброса и степени токсичности отходов ……………………………………………………………….

5.1.Расчет нормативов предельно-допустимого сброса …………

5.2.Расчет предельно-допустимого выброса ……………………..

5.3.Определение степени опасности отходов ……………………

6.Разработка природоохранных технологий ………………..

6.1.Расчет высоты трубы …………………………………………..

6.2.Расчет санитарно-защитной зоны

6.3.Корректировка санитарно-защитной зоны по «розе ветров»

6.4.Расчет размеров отстойников ………………………………….

6.5.Расчет размера нефтеловушек …………………………………..

6.6.Условия выпуска производственных сточных вод в городскую канализацию ………………………………………………………….

6.7.Размещение отходов …………………………………………….

7.Оформление экологического раздела дипломного проекта ЛИТЕТЕРАТУРА …………………………………………………….

ПРИЛОЖЕНИЯ ………………………………………………………..

Дисциплина «Экология» является одной из составляющих блока общих естественнонаучных и математических дисциплин образовательных программ государственного стандарта подготовки инженеров по специальностям: 260601 «Машины и аппараты пищевых производств», 260501 «Технология продуктов общественного питания», 260202 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий», 240902 «пищевая биотехнология». Поэтому проверка качества знаний по этой дисциплине у выпускников обязательна.

1. Цель, задачи и содержание экологического раздела дипломного проекта

Целью экологического раздела дипломного проекта является проверка качества знаний у студентов по дисциплине «Экология», их сформировавшегося естественнонаучного экологического мировоззрения и экологической культуры инженера.

Задачи экологического раздела дипломного проекта:

1.Проверка знаний у выпускников:

-значения природы в развитии общества и роли экологии в этом;

-характера взаимодействия общества и природы в процессе производства;

-сущности и причин возникновения современных экологических проблем;

-основных видов и источников загрязнения окружающей среды;

-инженерных методов защиты природы.

2.Проверка умения выпускников:

-установить причины, степень опасности и возможное развитие загрязнения окружающей среды в общественном производстве;

-определить величину экономического ущерба от загрязнения окружающей среды;

-определить оптимальные инженерные мероприятия и выбрать технические средства для разрешения кризисных экологических ситуаций.

Экологический раздел дипломного проекта должен состоять из: оценки

производственной мощности и ассортимента изделий проектируемого производства (если таковая отсутствует в первых главах дипломного проекта); перечня основных нормативных документов, согласно которых разрабатывался проект (в том числе соответствующих нормы технологического проектирования); экологической экспертизы дипломного проекта; расчета нормативов сброса (ПДС) и выброса (ПДВ), а также степени токсичности отходов (класса опасности отходов); методов очистки и утилизации сточных вод, отходящих газов, а также размещения, переработки и утилизации твердых отходов; расчета основного технологического оборудования для очистки и обезвреживания основных загрязнителей.

2. Оценка производственной мощности и ассортимент изделий проектируемого производства

Производственная мощность и ассортимент изделий проектируемого предприятия необходимо знать для оценки количества и качества возникающих на производстве газообразных, жидких и твердых отходов. Известно, что количество отходов, в том числе и загрязняющих веществ пропорционально мощности предприятия.

Мощность проектируемого производства определяется на основании данных по численности проживающих в конкретном населенном пункте и норм потребления изделий на душу населения.

На первом этапе определяется коэффициент прироста населения:

где Т - ежегодный естественный прирост населения, %, (Т =0,5-1,0); t - количество лет, рассматриваемого периода, (5-10 лет).

Численность населения на перспективу определяется умножением численности населения города в год проектирования (численность населения установить по статистическим данным. Ссылка на источник обязательна) на коэффициент прироста населения:

где Nu – численность населения через 5-10 лет, тыс. человек; Nq – действительная численность населения, тыс. человек; К - коэффициент прироста населения.

Размер производственной мощности проектируемого предприятия рассчитывается, исходя из необходимого прироста производственных мощностей в город (районе, населенном пункте) для удовлетворения потребности населения в продукции на перспективу в 5-10 лет:

∆М = Мн – Мq, (3)

где ∆М – необходимый прирост производственных мощностей предприятий города через 5-10 лет, т/сут;

Мн – необходимая суммарная производственная мощность предприятий города через 5-10, т/сут;

Мq – суммарная производственная мощность предприятий города на момент проектирования (определить по статистическим данным, данным Интернет и др. источникам. Ссылка на источник обязательна), т/сут.

Необходимая суммарная производственная мощность предприятий города через 5-10 лет определяется по формуле

где n – норма потребления изделий на душу населения в сутки (Принять по статистическим данным. Можно привести расчетные данные. Расчет привести в пояснительной записке), г/сут.

Затем определяется суточная производственную мощность проектируемого предприятия по формуле

где Км – коэффициент использования мощности предприятия. Он принимается с учетом резерва производственной мощности на период остановок оборудования на капитальный ремонт, либо на случай временного увеличения спроса на изделия в разные дни недели или года. Обычно принимается 0,6- 0,8.

Ассортимент определяется исходя из товароведной характеристики, которая определяет наиболее востребованные изделия. Разработанный ассортимент вносится в табл. 1.

Таблица 1 – Ассортимент изделий

3. Перечень основных нормативных документов

Разработка экологического раздела дипломного проекта осуществляется в соответствии нормативными документами, к которым относятся государственные стандарты (ГОСТ.Р), строительные нормы и правила (СНиП), санитарные правила и нормы (СанПиН), а также соответствующие «Нормы технологического проектирования …». Перечень основных нормативных документов, согласно которых разрабатывался проект, приводятся в пункте 3 экологического раздела и в списке использованных источников.

4. Экологическая экспертиза

Экологической экспертизе должны подвергаться все проекты хозяйственной и иной деятельности, могущей оказывать вредное воздействие на состояние окружающей среды. Перерабатывающие производства относятся к таким видам деятельности. В проектах должны содержаться материалы по оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС), включающие анализ, обобщение и распространение информации о таком воздействии и необходимые меры охраны.

Задачами экологической экспертизы являются:

-определение уровня экологической опасности намечаемой или осуществляемой хозяйственной и иной деятельности, которая может в настоящем или будущем прямо или косвенно оказать воздействие на состояние окружающей среды и здоровье населения;

-проверка соответствия проектируемой хозяйственной или иной деятельности требованиям природоохранного законодательства;

-определение достаточности и обоснованности, предусматриваемых проектом мер по охране природы.

Экологическая экспертиза в дипломном проекте должна содержать сле-

дующие операции:

-приводится технологическая схема проектируемого перерабатывающего производства с указанием машин, аппаратов и других элементов технологического процесса;

-на этой технологической схеме указываются возможные загрязнители окружающей среды: сточные воды, твердые отходы, газообразные, тепловые и электромагнитные загрязнители;

-производится системный анализ каждого загрязнителя: их количество, качество, сфера распространения и т.д.;

-оценивается степень опасности их для окружающей среды путем сравнения с предельно допустимыми концентрациями (ПДК). ПДК некоторых веществ приведены в приложениях 1 и 2.

Вкачестве примера приведена упрощенная технологическая схема работы участка производства вареных колбас, представленная на рисунке 1.

Рисунок 1 – Пример упрощенной технологической схемы

Наибольшую сложность при проведении системного анализа загрязнителей является определение количества и качества сточных вод, отходящих газов и твердых отходов. Эти показатели, в первую очередь, можно устано-

вить на аналогичном проектируемому производстве, на котором студент проходит преддипломную практику. Но не всегда эти производства можно брать в качестве аналога из-за нарушений на них экологических показателей

[2-6].

Массы загрязняющих веществ, выделяемых в при производстве указанных в табл. 1 изделий можно также определять по методикам, приведенным в экологической части «Норм технологического проектирования …» [7-17]. В ряде случаев такое определение затруднено. Поэтому принимается, что масса выделяемых веществ в атмосферу и водные объекты вредных примесей составляет 1% от массы произведенного продукта:

где Р – производительность аппарата, Р=10 кг/ч; к – процент выбросов в атмосферу, к=1%;

М– масса выделенных в окружающую среду веществ, кг/ч

Врезультате экологической экспертизы дипломного проекта будут выявлены основные загрязнители, негативно влияющие на окружающую среду. Анализ технологических процессов, машин и аппаратов общественных производств показал, что основными загрязнителями могут быть следующие:

Холодильное оборудование и процессы, связанные с ним:

-в жидкие отходы попадают масла, аммиак и др.;

-в твердые отходы – обтирочные материалы, пищевые отходы и др.;

-в атмосферу – хладоагент, тепло.

Тепловые агрегаты:

-в атмосферу попадают тепло, продукты переработки и приготовления пищи, пар и др.;

-в промывочные воды – моющие средства, жиры, соли, твердые остатки. Механические аппараты:

-в жидкие отходы попадают промывочные воды, смазочные масла, нефтепродукты и др.;

-в твердые отходы – песок, гумусовые соединения и др.

Возможны и другие загрязнители.

Для загрязнителей, представляющие опасность для окружающей среды, рассчитываются нормативы предельно-допустимых выбросов (ПДВ), пре- дельно-допустимых сбросов (ПДС), оценивается класс опасности твердых отходов.

Если будет установлено, что количество загрязняющих веществ превышает ПДВ или ПДС, то после осуществления расчетов необходимо разрабатывать технологии по защите атмосферного воздуха и почв от загрязнения.

В экологической части проекта не должны учитываться загрязняющие вещества, представляющие опасность только для обслуживающего персонала. Они должны рассматриваться в разделе БЖД.

5.Расчет нормативов сброса, выброса и степени токсичности отходов

5.1.Расчет нормативов предельно-допустимого сброса

Предельно допустимый сброс (ПДС) – это количество вредных ве-

ществ в сточных водах, сбрасываемых в водные объекты в единицу времени, которое допустимо к отведению в данном пункте водного объекта с целью обеспечения норм качества воды (ПДК) в контрольном пункте (створе).

Для расчета ПДС необходимы следующие сведения: максимальный расход сточных вод; вредные вещества, содержащиеся в сточных водах; среднюю скорость течения воды в реке, в которую осуществляется сброс; среднюю глубину водоема, максимальный расход воды в реке; содержание вредных веществ в водоеме до выпуска сточных вод.

В случае трудности получения указанных сведений, можно воспользоваться исходными данными, приведенными в табл. 2, которые максимально приближены к условиям Среднего Урала.

Таблица 2 - Исходные данные для расчета ПДС

Указания к расчету

1.По приложению 1 или по справочнику [1] установить предельнодопустимую концентрацию (ПДК) вредного вещества в водоеме хозяйствен- но-питьевого назначения.

2.Принять:

-место расположения выпуска сточных вод у берега (ξ = 1);

-коэффициент извилистости русла φ = 1, 2;

-расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа L = 1000 м. 3. Определить:

коэффициент турбулентности по формуле

коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов смешения сточных вод

допустимую концентрацию вредного вещества в сточной воде с учетом ее смешения с водой водоема:

5.2. Расчет предельно-допустимого выброса

Предельно допустимый выброс в атмосферу (ПДВ) – это количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу в единицу времени, которое в сумме с выбросами других источников загрязнения не создает приземной концентрации примеси, превышающей ее ПДК.

Для расчета ПДВ необходимы следующие сведения: объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из источника; высота дымовой трубы; разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси и окружающего воздуха; структуру ландшафта; регион, в котором находится предприятие; фоновое содержание вредных веществ в атмосфере без учета выбросов рассматриваемого производства.

В случае трудности получения указанных сведений, можно воспользоваться исходными данными, приведенными в табл. 3, которые также максимально приближены к условиям Среднего Урала.

Таблица 3 - Исходные данные для расчета ПДВ

Указания к расчету

1.При расчете принять следующие значения:

-коэффициент η = 1 (для ровной местности) или η = 3(для горной местности);

-коэффициент, определяющий влияние осаждения примесей F = 1 (для газов) или F = 3 (для пыли);

-коэффициент А = 160 (для Среднего Урала).

2.Определить:

-по приложению 2 или по справочнику [1] установить среднесуточное значение ПДК вредностей в атмосфере воздуха для загрязняющих веществ;

-допустимую концентрацию оксида углерода в приземном слое атмосферы