АНАЛИЗ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ СМЕСИТЕЛЬНО-ПРЕССОВЫМ И ОБЖИГОВЫМИ ЦЕХАМИ АО «ЭПМ-НЭЗ»
АНАЛИЗ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ СМЕСИТЕЛЬНО-ПРЕССОВЫМ И ОБЖИГОВЫМИ ЦЕХАМИ АО «ЭПМ-НЭЗ»
Аннотация
По результатам обследования смесительно-прессового и обжиговых цехов АО «ЭПМ-НЭЗ» установлено, что наибольшее количество загрязняющих веществ выделяется Обжиговым цехом №2 (1333,43 т/год), наименьшее –Смесительно-прессовым цехом участка 1 (23,86 т/год) Смесительно-прессовый цех участок 1 и участок 2 включают 23 и 22 соответственно источника выбросов, оборудованных пылегазоулавливающим оборудованием, Обжиговый цех №1 и №2 – 7 и 19 источников выбросов соответственно.
Наибольшее количество наименований загрязняющих веществ выбрасывается Обжиговым цехом №2. Суммарное количество выбросов загрязняющих веществ Смесительно-прессовым цехом и Обжиговыми цехами №1 и №2 составляет 2656,47 т/год.
1. Введение
Поступление в атмосферный воздух загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников выбросов оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду. При этом учитываются все загрязнители, поступающие в атмосферный воздух как после прохождения пылегазоочистных установок на организованных источниках загрязнения, так и без очистки от организованных и неорганизованных источников загрязнения .
Экологические проблемы особенно усугубляются вследствие недостатка механизмов экономики природопользования и возмещения ущерба от загрязнения окружающей среды .
Важнейший критерий устойчивого развития в мире – достижение стратегического баланса между деятельностью человека и воспроизводящими возможностями биосферы .
К основным элементам промышленного воздействия на окружающую среду городов относятся индустриальная специализация производства и исходящий из неё класс вредности предприятия, объёмы валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов загрязнённых сточных вод, а также объём произведённых отходов .
Высокий уровень загрязнения воздуха характерен для крупнейшего промышленного центра Ростовской области – Новочеркасска .
Цель работы – дать оценку выбросам загрязняющих веществ в атмосферу смесительно-прессовым и обжиговыми цехами АО «ЭПМ-НЭЗ».
2. Методы и принципы исследования
Все расчеты проводились используя методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (2012) .
0301 Азота диоксид (Азот (IV) оксид) – Метод с альфа-нафтиламином
0301 Азота диоксид (Азот (IV) оксид) – Электрохимический метод
0337 Углерод оксид – С использованием газоанализатора ТГ-5
2909 Пыль неорганическая: до 20% SiO2 – Гравиметрический метод
0703 Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен) – Расчетный метод
2754 Смолистые возгоны к/у пека (по СН С12-С19) – Хроматографический метод
0143 Марганец и его соединения – Метод спектрального анализа
0337 Углерод оксид – Электрохимический метод
0330 Сера диоксид-ангидрид сернистый – Электрохимический метод
0123 Железа оксид – Гравиметрический метод
2908 Пыль неорганическая: 70-20% SiO2 – Гравиметрический метод
0333 Сероводород – Электрохимический метод
0304 Азот (II) оксид (Азота оксид) – Электрохимический метод
0146 Меди (II) оксид – Расчетный метод , , , .
3. Основные результаты
Основной продукцией АО «ЭПМ-НЭЗ» являются электроды, блоки анодные, химаноды, анодная масса, химаппаратура, угольные вставки, различные композиционные материалы.
Предприятие расположено на одной площадке в промышленной зоне в северной части г. Новочеркасска Ростовской области.
В структуру предприятия входят следующие цеха и подразделения:
Основное производство:
1. Цех смесительно-прессовый (участок 1 и участок 2);
2. Обжиговый цех № 1 (Обжиг-1);
3. Обжиговый цех № 2 (Обжиг-2);
4. Цех графитации электродов (ЦГЭ);
5. Цех механической обработки электродной продукции (ЦМОЭП);
Вспомогательные цеха и подразделения:
6. Ремонтно-механический цех (РМЦ);
7. Железнодорожный цех (ЖДЦ);
8. Автотранспортный цех (АТЦ);
9. Управление автоматизации (УА);
10. Ремонтно-строительный цех РСУ (РСУ РСЦ);
11. Управление экологии (УЭ)
12. Цех по ремонту и обслуживанию энергетического оборудования (ЦРОЭО);
13. Цех складского хозяйства (ЦСХ);
14. Отдел технического контроля (ОТК);
15. Хозяйственный цех (ХЦ).
Основным назначением смесительно-прессовых цехов является подготовка исходных материалов (прокаливание кокса, размол, рассев), приготовление прессмассы, состоящей из кокса нефтяного и расплавленного каменноугольного пека с температурой плавления 1500 С с различными добавками, прессование заготовок, выпуск готовой продукции (анодная масса).
Основное технологическое оборудование оснащено системами аспирации и очистки воздуха. Очистка аспирационных газов от пыли осуществляется в пылевых электрофильтрах и рукавных фильтрах; в качестве 1-й ступени очистки, для снижения начальной запыленности на входе в электрофильтры на некоторых аспирационных установках применяются групповые циклоны. Для очистки газов от смолистых веществ – возгонов каменноугольного пека на складах пека и смесительно-прессовых отделениях цехов применяются зернистые коксовые фильтры, сетчатые фильтры и адсорберы.
Обжиг отпрессованных заготовок производится в многокамерных кольцевых обжиговых печах при температуре до 11000 С. Для засыпки заготовок используется углеродистый материал – коксик определенной фракции. В качестве теплоносителя используются продукты сгорания природного газа.
В процессе обжига заготовок в атмосферу выделяются продукты сгорания природного газа – оксиды азота, оксид углерода, диоксид серы, смолистые возгоны каменноугольного пека (в т.ч., бенз/а/пирен). Для улавливания смолистых веществ после печей обжига установлены смоляные электрофильтры; для более глубокой очистки после электрофильтров печи № 5 обжигового цеха № 2 установлены блоки зернистых коксовых фильтров.
Ряд печей (печь № 1, № 2 в обжиговом цехе № 1; печи №№ 2, 4 в обжиговом цехе № 2) оснащен устройствами пневмовыгрузки подсыпки, очистка запыленного воздуха производится в рукавных фильтрах.
Из 9 печей в работе могут находиться 8, одна из печей находится в плановом ремонте.
Для очистки поверхности обожженных заготовок и анодных блоков применяются станки механической обработки (зачистки), очистка запыленного воздуха производится в рукавных фильтрах и электрофильтрах.
В состав обжигового цеха № 2 входит участок пекопропитки и печь повторного обжига. Смолистые вещества, выделяющиеся от пекоприемников и вертикальных автоклавов, направляются для очистки на коксовый зернистый фильтр. Горизонтальные автоклавы оснащены циклонной топкой. Печь повторного обжига оснащена камерой дожига смолистых веществ.
Для утилизации смолы, накапливающейся в смоляных электрофильтрах, используется установка по сжиганию СОП-1.
Смесительно-прессовый цех участок 1 и участок 2 включает 23 и 22 соответственно источника выбросов, оборудованных пылегазоулавливающим оборудованием, Обжиговый цех №1 и №2 – 7 и 19 источника выбросов соответственно.
Параметры выбросов загрязняющих веществ Смесительно-прессового цеха представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Параметры выбросов загрязняющих веществ Смесительно-прессового цеха участков 1 и 2
Цех № и наименование | Загрязняющее вещество | Выбросы загрязняющих веществ | |||||||||
Код | Наименование | Класс опасности | |||||||||
Суммарный выброс, г/с | ПДВ мг/м3 | Суммарный выброс, мг/м3 | Суммарный выброс, т/год | ||||||||
Уч. 1 | Уч.2 | Уч. 1 | Уч.2 | Уч. 1 | Уч.2 | Уч. 1 | Уч.2 | ||||
Смесительно- прессовый цех участок 1 и 2 | 2909 | Пыль неорганическая: до 20% SiO2 | 3 | 1,8027 | 1,3805 | 243,18
| 271,1
| 243,1
| 271,1 | 15,18 | 21,94 |
0301
| Азота диоксид (Азот (IV) оксид) | 3 | 0,0324 | 0,1475 | 7,99
| 129,4
| 7,99 | 129,4 | 0,165 | 0,502 | |
0304
| Азот (II) оксид (Азота оксид) | 3 | 0,0053 | 0,0240 | 1,30 | 21,04 | 1,30 | 21,04 | 0,027 | 0,407 | |
0330
| Сера диоксид-Ангидрид сернистый | 3 | 0,3898
| 0,0169 | 96,00
| 14,80 | 96,00
| 14,80 | 1,684 | 0,286 | |
0337 | Углерод оксид | 4 | 0,4056 | 0,5421 | 99,89 | 475,5 | 99,89 | 475,5 | 4,619 | 9,194 | |
0703 | Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен) | 1 | 0,00003 | 2,2000 | 26,19 | 33,79 | 26,19 | 35,72 | 0,0003 | 3,731 | |
2754 | Смолистые возгоны к/у пека (по СН С12-С19) | 4 | 2,4788
| 0,2641
| 96,19 | 149,9
| 159,91
| 200,3 | 2,119
| 7,258 | |
0123 | Железа оксид | 3 | 0,0029 | 0,0471 | 13,36 | 28,00 | 13,36 | 34,44 | 0,021 | 1,238 | |
0143 | Марганец и его соединения | 2 | 0,0005 | 0,0006 | 2,37 | 2,56 | 2,37 | 2,56 | 0,004 | 0,004 | |
0342 | Фториды газообразные | 2 | 0,0001 | 0,0001 | 0,55 | 0,59 | 0,55 | 0,59 | 0,001 | 0,0009 | |
2908 | Пыль неорганическая: 70-20% SiO2 | 3 | 0,0160 | - | 57,14
| - | 57,14 | - | 0,014 | - | |
Всего | 23,86 | 44,56 |
Количество выбросов загрязняющих веществ Обжиговых цехов №1 и №2 представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Параметры выбросов загрязняющих веществ Обжиговых цехов №1 и №2
Цех № и наименование | Загрязняющее вещество | Выбросы загрязняющих веществ | |||||||||
Код | Наименование | Класс опасности | |||||||||
Суммарный выброс, г/с | ПДВ, мг/м3 | Суммарный выброс, мг/м3 | Суммарный выброс, т/год | ||||||||
№1 | №2 | №1 | №2 | №1 | №2 | №1 | №2 | ||||
Обжиговый цех №1 | 2909 | Пыль неорганическая: до 20% SiO2 | 3 | 1,4909 | 0,6064 | 306,00 | 242,00 | 306,00 | 242,00 | 12,76 | 7,14 |
Обжиговый цех №2 | 0301
| Азота диоксид (Азот (IV) оксид) | 3 | 0,3429 | 0,6880 | 15,35 | 389,19
| 15,35
| 452,76
| 9,57 | 17,43 |
0304
| Азот (II) оксид (Азота оксид) | 3 | 0,0557 | 0,1124 | 27,21 | 73,6 | 27,21 | 73,61 | 1,56 | 2,84 | |
0330
| Сера диоксид-Ангидрид сернистый | 3 | 1,3567 | 1,2892 | 67,58 | 66,47 | 67,58 | 66,47 | 29,31 | 39,08 | |
0337 | Углерод оксид | 4 | 40,8699 | 42,5887 | 1784,4 | 2354,24 | 1784,44 | 2447,61 | 1160,1 | 1238,9 | |
0123 | Железа оксид | 3 | 0,0022 | 0,0413 | 10,05 | 177,02
| 10,05 | 176,06 | 0,010 | 0,10 | |
2754 | Смолистые возгоны к/у пека (по СН С12-С19) | 4 | 1,3209 | 0,8905 | 64,86 | 88,778 | 64,86 | 88,778 | 36,28 | 27,85 | |
0143 | Марганец и его соединения | 2
| 0,0004 | 0,0014 | 1,78 | 6,52 | 1,78
| 6,52 | 0,002 | 0,006 | |
0342 | Фториды газообразные | 2 | 0,0001 | 0,0006 | 0,41 | 2,60 | 0,41 | 2,60 | 0,0004 | 0,001 | |
2908 | Пыль неорганическая: 70-20% SiO2 | 3 | - | 0,0066 | - | 57,35
| - | 57,35
| - | 0,012 | |
0203 | Хром (Хром шестивалентный) | 1
| - | 0,0001 | - | 0,50 | - | 0,50 | - | 0,0001 | |
0344 | Фториды плохо растворимые | 2 | - | 0,0003 | - | 1,50 | - | 1,50 | - | 0,0002 | |
0101 | Алюминия оксид | 2 | - | 0,0012 | - | 5,36 | - | 5,36 | - | 0,001 | |
0703 | Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен) | 1 | 0,0008 | 0,0004 | 16,93 | 14,28
| 16,93
| 14,36 | 0,013 | 0,012 | |
Всего |
|
| 1249,62 | 1333,43 |
4. Обсуждение
Общее количество загрязняющих веществ Смесительно-прессового цеха участка 1 составляет 23,86 т/год. Большую долю выбросов составляет пыль неорганическая: до 20% SiO2 – 15,18 т/год.
Основную долю выбросов Смесительно-прессового цеха участка 2 составляет пыль неорганическая: до 20% SiO2 – 21,94 т/год. Общее количество загрязняющих веществ составляет 44,56 т/год.
Загрязняющие вещества относятся к 1, 2, 3, 4 классам опасности.
При анализе таблицы 1 можно сделать вывод, что значения суммарных выбросов (мг/м3) бенз/а/пирена (3,4-Бензпирен) и железа оксида превышают ПДВ.
Общая масса выбросов Обжигового цеха №1 составляет 1249,62 т/год. Большую долю выбросов составляет углерод оксид – 1160,1 т/год. Значительную долю составляют смолистые возгоны к/у пека – 36,28 т/год; сера диоксид – 29,31т/год.
Общее количество выбросов Обжигового цеха №2 составляет 1333,43 т/год. Большую долю выбросов составляют углерода оксид – 1238,96 т/год. Значительную долю составляют сера диоксид – 39,08 т/год и смолистые возгоны к/у пека – 27,85 т/год.
При анализе таблицы 2 следует, что значения суммарных выбросов (мг/м3) азота диоксида (Азот (IV) оксид), углерода оксида и бенз/а/пирена (3,4-Бензпирен) превышают ПДВ.
5. Заключение
Наибольшее количество загрязняющих веществ выделяется Обжиговым цехом №2 (1333,43 т/год), наименьшее – Смесительно-прессовым цехом участка 1 (23,86 т/год).
Наибольшее количество наименований загрязняющих веществ выбрасывается Обжиговым цехом №2.
Суммарное количество выбросов загрязняющих веществ Смесительно-прессовым цехом и Обжиговыми цехами №1 и №2 составляет 2656,47 т/год.
Значения суммарных выбросов (мг/м3) некоторых веществ превышают ПДВ.