3417_EI

кольацетат, этиловый спирт, этил целлюлозу, этилацетат, формальдегид, бензин и другие загрязняющие вещества. Испарение растворителя из нанесенных на поверхность красок и лаков обычно продолжается достаточно длительное время после их применения.

Продолжительность этого процесса (т.е. сушки) зависит от температуры, влажности, освещения и т.д. По зарубежным данным при промышленном применении 80 % растворителя испаряется сразу же после использования и 20 % – в последующий час. Выбросы в атмосферный воздух от цехов и участков окраски составляют в среднем 50,0 % от выбросов всего предприятия за год. Источниками выбросов паров органических растворителей и лакокрасочных аэрозолей являются участки ручной, безвоздушной и пневматической окраски подвижного состава, хранения лакокрасочных материалов, ручной очистки подвижного состава скребками, шарошками, пневматическим электроинструментом, дробеструйной очистки подвижного состава, а также продувочные камеры и отделение подготовки лакокрасочных материалов.

1.12. Заводы по ремонту подвижного состава

Железнодорожный транспорт России располагает обширной базой по ремонту подвижного состава и производству запасных частей. Номенклатура продукции заводов составляет более 15000 наименований.

На некоторых заводах из-за недостатка производственных площадей работы по ремонту подвижного состава проводятся под открытым небом. Например, на вагоноремонтных заводах (ВРЗ), ремонтирующих пассажирские вагоны, из 754-х ремонтных позиций 196, т.е. 26 % находятся вне производственных помещений.

Вредные вещества содержатся в выбросах ремонтно-сборочного, металлообрабатывающего, кузнечно-прессового, окрасочного и других производств. Следует отметить, что из всех вредных веществ, поступающих в воздушный бассейн от ВРЗ, наибольший ущерб наносят следующие ингредиенты – свинец, окислы азота, сернистый ангидрид, соли токсичных металлов, газообразные компоненты лакокрасочных материалов. Значительно осложняет экологическую обстановку в районах размещения ВРЗ отсутствие газо-пылеулавливающих установок. Анализ экологического ущерба по отдельным ВРЗ показал, что применяемое газоочистное оборудование позволяет улавливать только твердые ингредиенты.

Значительный ущерб атмосфере наносят локомотиво-ремонтные заводы. Практически все заводы по ремонту локомотивов расположены в крупных, густонаселенных городах.

Наиболее опасными с точки зрения загрязнения атмосферы заводскими производствами являются: литейный, кузнечный, механический, сборочный, окрасочный цеха; гальваническое, пропиточное, сушильное, сварочное отделения, а также заводские котельные, работающие, как правило, на угле и мазуте. В результате в атмосферу поступает значительное количество особо опасных твер-

11

дых и газообразных примесей, среди них такие, как: пары свинца, щелочей, кислот, бенз(а)пирен, пятиокись ванадия и т.д.

1.13. Локомотивные депо

Локомотивные депо являются одним из самых многочисленных видов предприятий железнодорожного транспорта, наносящих значительный ущерб окружающей природной среде. Следует отметить, что из всех видов ремонта и обслуживания локомотивов, наиболее опасными с точки зрения загрязнения атмосферы являются большой периодический (ТР-2) и подъемочный (ТР-3) ремонты. Кроме того, источниками загрязнения атмосферы являются цехи технического обслуживания (ТО-2 и ТО-3), а также пропиточно-сушильное, механическое, кузнечное, гальваническое, сварочное, аккумуляторное отделения; малярные участки, химчистка и котельные.

Характеристикой технологических процессов локомотивного депо с точки зрения загрязнения атмосферы может служить перечень загрязняющих веществ

(табл. 4).

Таблица 4

Вещества, загрязняющие атмосферу от технологических процессов локомотивного депо

Загрязнители

Наиболее опасными с этой точки зрения являются депо, производящие капитальный и деповской ремонт цистерн из-под химических грузов и нефтепродуктов, а также вагонные депо по ремонту пассажирских вагонов. Это связано с

12

тем, что во-первых, пассажирские вагоны, более чем на 40% состоят из пластиковых и синтетических изделий, что приводит к необходимости литья пластмасс в специальных отделениях; во-вторых, значительные выбросы войлочной пыли, растворимых солей никеля, хромовых соединений, паров кислот, щелочей поступают в атмосферу с полировальных и гальванических отделений и участков.

Вредные вещества, выбрасываемые вагонными депо, превосходят по своему перечню локомотивные депо в связи с большим разнообразием технологий. Дополнительно вредные вещества выделяются при промывке цистерн, внутренней отделке пассажирских вагонов, при окрасочных работах и восстановлении старых лакокрасочных покрытий.

1.14. Вагонные депо

Вагонные депо, как и локомотивные, также являются одним из самых многочисленных источников загрязнения воздушной среды, причем состав ингредиентов в этих выбросах достаточно многообразен. Всего на сети железных дорог России – более 250 вагонных депо. Состав и объем выбросов зависит как от мощности депо и разнообразия технологических процессов его работы, так и от вида ремонтируемого подвижного состава. Вещества, загрязняющие атмосферу от технологических процессов вагонных депо, приведены в табл. 5.

Таблица 5

Вещества, загрязняющие атмосферу от технологических процессов вагонных депо

Загрязняющие вещества

13

Наиболее опасными с этой точки зрения являются депо, производящие капитальный и деповской ремонт цистерн из-под химических грузов и нефтепродуктов, а также вагонные депо по ремонту пассажирских вагонов. Это связано с тем, что, во-первых, пассажирские вагоны, более чем на 40% состоят из пластиковых и синтетических изделий, что приводит к необходимости литья пластмасс в специальных отделениях; во-вторых, значительные выбросы войлочной пыли, растворимых солей никеля, хромовых соединений, паров кислот, щелочей поступают в атмосферу с полировальных и гальванических отделений и участков.

Вредные вещества, выбрасываемые вагонными депо, превосходят по своему перечню локомотивные депо в связи с большим разнообразием технологий. Дополнительно вредные вещества выделяются при промывке цистерн, внутренней отделке пассажирских вагонов, при окрасочных работах и восстановлении старых лакокрасочных покрытий.

1.15. Промывочно-пропарочные станции

Промывочно-пропарочные станции наносят значительный ущерб воздушной среде из-за значительного количества выбрасываемых углеводородов, органических соединений, нефтепродуктов.

Следует отметить, что на железнодорожном транспорте РФ самостоятельно либо в составе вагонных депо функционирует около 40 промывочноприпарочных станций (ППС), где производится обработка и очистка наливных цистерн от остаточных нефтепродуктов.

Технологический процесс очистки цистерн включает следующие операции, связанные с выделением в воздушную среду загрязняющих веществ: пропарка цистерн, промывка горячей водой, продувка и удаление остаточных газов из цистерны (дегазация).

Согласно данным ВНИИЖТа удельные выделения загрязняющих веществ в атмосферу при обработке 1 цистерны емкостью 60 т из-под светлых нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельное топливо) составляют: бензол – 4,55 кг, ксилол – 2,77 кг, углеводороды – 8,47 кг, при обработке 1 цистерны емкостью 60 т из-под темных нефтепродуктов (мазут, нефть): углеводороды – 3,97 кг. В табл. 6 приведены удельные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при обработке 1 цистерны.

Таблица 6

Удельные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при обработке 1 цистерны на ППС, г/с

14

1.16. Нормативы загрязнения атмосферного воздуха

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом.

Поэтому в Российской Федерации, как и во всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены 2 норматива:

•норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Данный норматив называется «предельно допустимые максимально– разовые концентрации»;

•норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для 24 часов и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации».

ПДК – предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни. Величины ПДК приведены в мг/м3. (ГН 2.1.6.695-98)

Таблица 7

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в РФ

15

ПДКМР – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20–30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКСС – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.

Класс опасности – показатель, характеризующий степень опасности для человека веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Вещества делятся на следующие классы опасности:

•1 класс – чрезвычайно опасные;

•2 класс – высоко опасные;

•3 класс – опасные;

•4 класс – умеренно опасные.

2.САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

2.1. Заполнить таблицу

2.2. Решение задач

Задача 1. Расчет валового и максимально разового выбросов загрязняющих веществ (3В) от окрасочной камеры с автономной системой вентиляции и аппаратом очистки от окрасочного аэрозоля. В камере окрашиваются однотипные металлоконструкции эмалью АС-182 без разбавления растворителем.

16

Окончание табл.

Методические указания к решению задачи

1. Состав лакокрасочного материала (ЛКМ) приведен в таблице.

2. Валовое выделение (т/год) аэрозоля краски в процессе окраски определяется по формуле:

Маэр = ZКР сух δ аэр 10−4 ,

где ZКР – количество израсходованного исходного ЛКМ, т/год;

сух – доля сухого остатка в исходном ЛКМ, %;

аэр – доля ЛКМ, потерянного в виде аэрозоля (унесенного вентиляцией), %, зависящая от способа распыления:

3. Валовое выделение (т/год) i-го летучего компонента в процессе окраски (считать для трех компонентов)

Мiок = ZКР (1− сух 10−2 ) ϕiкр 10−2 ,

где – доля i-го компонента в летучей части исходного ЛКМ.

4. Максимально разовое выделение (г/с) ЗВ, определяется для наиболее напряженого времени работы окрасочной камеры, когда расходуется наибольшее количество ЛКМ, по формуле:

17

где Мi max – валовое выделение i-го компонента летучей части или аэрозоля краски за месяц наиболее напряженной работы ( Мiок или Маэр), т/месяц;

n – число дней работы камеры в этот месяц, дн/мес.;

t – среднее чистое время работы окрасочной камеры за день в наиболее напряженный месяц, ч/день.

5.Определить классы опасности ЗВ (по табл. 1 приложения).

6.Сделать выводы.

Задача 2. На шпалопропиточных заводах (ШПЗ) шпалы обрабатываются антисептиком, в составе которого используются каменноугольные и сланцевые масла. Процесс пропитки состоит из ряда операций, каждая из которых сопровождается выделением загрязняющих веществ, в том числе бензола и толуола. Определить валовые и максимально разовые выбросы бензола и толуола на всех операциях технологического процесса пропитки шпал.

где t – эффективность газоочисткой установки, %;

qi – удельные выделения компонента, входящего в состав выбросов, мг/м3 древесины (по табл. 3);

В – годовое количество пропитываемой древесины, м3; А – коэффициент, учитывающий исправную работу очистного оборудования.

18

Таблица 8

Выделение вредных веществ при пропитке шпал смесью каменноугольного масла и нефтяного разбавителя

Примечание: операция «4» проводится на открытом воздухе без очистного устройства,

т.е. t = 0.

2.Определить валовые загрязнения за весь цикл пропитки шпал.

3.Максимально разовые выбросы определяются по формуле, г/с:

Gi = 2,78 10−7 Ci (1−10−2 ηt A),

где Ci – количество выделяющего компонента, мг/ч (по табл. 8).

4.Указать какой из компонентов, и на какой операции имеет наибольший максимально разовый выброс.

5.Установить классы опасности бензола и толуола (по табл.1 приложения).

6.Сделать выводы.

Задача 3. Котельная локомотивного депо работает на мазуте. Определить валовый и максимально разовый выбросы твердых частиц (золы) и оксидов серы.

19

Методические указания к решению задачи

1. Валовый (т/гoд) и максимальный разовый (г/c) выбросы летучей золы и несгоревшего топлива от группы из m одновременно работающих котлов рассчитывают по формуле:

где Вi – расход натурального топлива i-го котла, т/г или г/с; А – зольность топлива, %, А = 1 %;

aун – доля зоны в уносе, аун = 0,01 0,02 ;

η iоч – доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителе i-го котла;

qун – потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, % (для мазутных котлов qун = 0,02% );

Qн – низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг; 32,7 – средняя теплота

сгорания горючих в уносе, МДж/кг.

2. Валовый (т/г) и максимальный разовый (г/c) выбросы оксида серы SO2 и SO3 (в пересчете на SO2) от группы из m штук одновременно работающих котлов рассчитывают по формуле:

,

где S – содержание серы в топливе на рабочую массу, %;

ηi' = 0,02 – для оксидов серы, связываемых летучей золой в i-м котле;

ηi'' = 0,1 – доля оксидов серы, удавливаемых в золоуловителе i-го котла по-

путно с улавливанием твердых частиц.

3. Определить классы опасности золы и оксидов серы (по табл.1 приложения). 4.Сделать выводы.

Задача 4. Рассчитать эффективную и предельную высоту дымовой трубы от котельной вагонного депо.

20