ДонНТУ   Портал магістрів

Огненна Юлія Дмитрівна

Факультет екології та хімічної технології

Кафедра Прикладна екологія та охорона навколишнього середовища

Спеціальність Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування

Покращення показників якості атмосферного повітря на основі оцінки впливу діяльності ПАТ ХЦУ

Науковий керівник: к. б. н., доцент, Кочіна Олена Валеріївна

Резюме Біографія Реферат

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

• Вступ
• 1. Актуальність теми
• 2. Мета і задачі дослідження та заплановані результати
• 3. Технологія виробництва цементу мокрим способом
• 4. Оцінка впливу викидів забруднюючих речовин від ПАТ ХайдельбергЦемент Україна на атмосферне повітря
• Висновки
• Перелік посилань

Вступ

Для промислово розвинених регіонів, таких як Донбас, тенденція до збільшення викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря, є неминучою. Це призводить до значного погіршення різних компонентів біосфери. Газоподібні викиди дуже несприятливо впливають на екологічну обстановку в місцях розташування промислових підприємств, а також погіршують санітарно-гігієнічні умови праці. До агресивних масових викидів відносять оксиди азоту, сірководень, вуглецю діоксид, сірки діоксид та багато інших газів, неорганічну пил і золу. Також, значну небезпеку, як парникових газів, являють метан і діоксид вуглецю, що утворюється практично у всіх процесах, пов'язаних з горінням палива.

1. Актуальність теми

Забруднення атмосфери шкідливими речовинами значно впливає на здоров'я населення та екосистеми області. На території Донецької області, яка становить лише 4,4 % від загальної площі України, зосереджена п'ята частина промислового потенціалу держави. За даними Державного комітету статистики України на частку Донецької області в 2008 році припадало 33,9 % загальної кількості викидів шкідливих речовин від стаціонарних джерел в Україні. На її території створена потужна техносфера, яка включає понад 1100 промислових підприємств. З настанням світової фінансової кризи з 2008 року спостерігається тенденція зменшення валових викидів шкідливих речовин в регіоні. Однак рівень забруднення атмосферного повітря в промислових містах області залишається високим. У структурі забруднюючих речовин, найбільша питома вага припадає на оксид вуглецю (32,9 % загального обсягу викидів), метан (23,3 %) і діоксид сірки (21,7 %). У регіоні пріоритетними речовинами, що забруднюють атмосферне повітря, є пил, діоксид азоту, діоксид сірки, оксид вуглецю, формальдегід, фенол, аміак, важкі метали, бенз(а)пірен, сірководень [1].

Разом з гірничодобувною, металургійної та хімічної промисловістю, енергетикою і важким машинобудуванням, великий внесок у забруднення атмосферного повітря вносить промисловість будматеріалів.

Одним з найбільших підприємств з виробництва цементу в Донецькій області є Амвросіївська філія ПАТ ХайдельбергЦемент Україна. Його діяльність пов'язана з викидами таких забруднюючих речовин, як пил, оксиди азоту, оксид і діоксид вуглецю, а також діоксиду сірки, що істотно впливає на якість атмосферного повітря регіону. Тому, дуже важливо контролювати і знижувати викиди в атмосферне повітря.

Для поліпшення якості атмосферного повітря і зниження обсягів викидів забруднюючих речовин, особливо пилу і діоксиду вуглецю, необхідно розробляти заходи, що дозволяють скоротити викиди даних забруднюючих речовин до мінімуму.

2. Мета і задачі дослідження та заплановані результати

Метою магістерської роботи є оцінка впливу діяльності Амвросіївської філії ПАТ ХайдельбергЦемент Україна на якість атмосферного повітря та розробка заходів щодо поліпшення показників якості атмосферного повітря.

Виходячи з мети, у роботі були поставлені наступні завдання:

1. Аналіз технології виробництва цементу на підприємстві.
2. Виявлення основних джерел викидів забруднюючих речовин на підприємстві.
3. Визначення основних забруднюючих речовин, що надходять в атмосферне повітря.
4. Аналіз одиничних і комплексних показників якості атмосферного повітря.
5. Розробка заходів щодо зниження викидів забруднюючих речовин.

Об'єкт дослідження: викиди забруднюючих речовин від джерел викидів ПАТ ХайдельбергЦемент Україна.

Предмет дослідження: розробка заходів щодо зниження викидів забруднюючих речовин від джерел викидів ПАТ ХайдельбергЦемент Україна.

3. Технологія виробництва цементу мокрим способом

Амвросіївський цементний завод – одне з найстаріших цементних підприємств України. Він має 6 технологічних ліній з випалювання клінкеру, 8 млинів помелу цементу. Мергель і крейда видобуваються в кар'єрах, що належать підприємству. Їх запаси – значні, а якість мергелю  - одна з кращих в Європі. З 2006 року завод входить до складу Групи HeidelbergCement [2].

Амвросіївська філія ПАТ ХайдельбергЦемент Україна спеціалізується на випуску портландцементу різних марок мокрим способом виробництва: портландцемент загальнобудівельного призначення марок 400 і 500, портландцемент для виробництва азбестоцементних виробів, сульфатостійкий портландцемент марки М-400 і клінкер портландцементний.

Портландцемент  – це продукт тонкого помолу портландцементного клінкеру, отриманого в результаті випалення до повного спікання природних мергелів.

Виробництво портландцементу проводиться в два етапи – перший полягає у виробництві клінкеру, другий – у переробці клінкеру в портландцемент.

Первый этап состоит из добычи сырьевых материалов и транспортировки их на производство, дробления, помола и смешивания в определенном количественном соотношении, обжига сырьевой смеси, получения из нее клинкера и выдачи готового клинкера.

На другому етапі на АФ ПАТ ХайдельбергЦемент Україна проводять тонкий помол клінкеру разом з відповідними добавками, транспортування цементу в силосні склади, складування, пакування і відправлення споживачеві. Технологія виробництва цементу на Амвросіївському філіалі ПАТ ХайдельбергЦемент Україна приведено на рисунку 1.

Сировина з кар'єру доставляється в саморозвантажних залізничних вагонах (думпкарах) до приймальних бункерів і транспортерами подається в млини самоподрібнення. Приготування сировинної суміші мокрим способом (у вигляді шламу) складається з наступних операцій: грубого і середнього дроблення сировини, об'ємного дозування і змішування, тонкого помолу суміші у водному середовищі, коригування шламу і підтримки однорідності його складу аж до подачі в піч на випал.

Таким чином, шлам насосами перекачується в корегувальні шламбакі і по трубопроводу подається в шламовий вертикальний басейн, від якого по трубопроводу подається в сировинні млини. В сировинні млини подаються також і недогарки.

Від сировинних млинів шлам по трубопроводу подається в вертикальні корегувальні шламбассейни і далі в кранові мішалки. Випал шламу, надходячого з басейнів, проводиться в обертових печах. Під час випалу сировинна суміш, переміщаючись уздовж печі від місця завантаження до вивантаження, зазнає ряд фізико-хімічних перетворень, в результаті яких вона перетворюється в спечену кам'яну массу  – клінкер.

У холодильниках за обертовими печами проводиться охолодження клінкеру і відправлення його транспортерами в склад клінкеру.

Сушка шлаку проводиться в сушильному барабані, потім частина шлаку подається у силоси клінкеру і добавок. Клінкер і добавки з силосів подаються в млини попереднього помолу, далі в млини основного помолу. Клінкер і добавки з складу грейферними кранами або транспортерами завантажуються в бункера цементних млинів. Від млинів цемент подається пневмотранспортом в цементні силоси, а з них проводиться відвантаження споживачеві: на пакувальну машину або в залізничні вагони і автоцементовози [3].

4. Оцінка впливу викидів забруднюючих речовин від ПАТ ХайдельбергЦемент Україна на атмосферне повітря

Виробництво цементу неминуче пов'язане з втручанням у навколишнє середовище. Загалом, його можна класифікувати в три групи:

• пилові емісії під час видобутку, завантаження, подрібнення і сушки сировини та упаковки готової продукції;
• газоподібні емісії печей під час випалювання клінкеру та інших вторинних процесах;
• шум і вібрація, що виходять від машин і від установок для виробництва цементу;
• вибухи під час видобутку корисних копалин [4].

Аналіз джерел викидів Амвросіївської філії ПАТ ХайдельбергЦемент Україна показав, що кількість джерел викидів забруднюючих речовин в атмосферу на першому проммайданчику підприємства становить 66 шт., з яких 19 джерел викидів є неорганізованими. На проммайданчику № 1 33 джерела викидів оснащені газоочисними установками.

На кар'єрах підприємства 21 джерело викидів забруднюючих речовин в атмосферу, 18 джерел є неорганізованими. Викиди пилу, оксидів азоту та оксиду вуглецю під час проведення вибухових робіт відносяться до залпових викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря.

Всього, під час роботи підприємства, в атмосферу надходить 23 забруднюючих речовини, що відносяться в основному до 3 класу небезпеки. У найбільших кількостях викидаються діоксид азоту, пил, оксид вуглецю і діоксид сірки.

Виробництво цементу безпосередньо впливає на навколишнє середовище [5]. Необхідно врахувати, що виробництво цементу є джерелом 5 % викидів вуглекислого газу (CO₂) в світі. Цементна промисловість неминуче призводить до викидів CO₂ [6]:

- 60 % викидів вутворюються внаслідок перетворення сировини при високих температурах (декарбонізація мергелю);

- 40 % викидів є результатом спалювання палива під час нагрівання матеріалу до потрібної температури.

Реакція декарбонізації мергелю наведена на рисунку 2.

Для оцінки стану атмосферного повітря використовують такі показники забруднення атмосферного повітря як:

- індекс забруднення атмосфери;

- комплексний індекс забруднення атмосфери;

- гігієнічний показник якості атмосферного повітря;

- показник питомого викиду на одиницю площі;

- бальна оцінка;

- методи біоіндикации.

Індекс забруднення атмосфери застосовується для оцінки сумарного забруднення атмосфери низкою речовин. Гігієнічний показник застосовують в тому випадку, коли необхідно оцінити стан атмосферного повітря за ступенем небезпеки для населення. Оцінка якості повітря на територіях різного   таксономічного рівня проводиться за допомогою бальних оцінок [7].

Для оцінки внеску джерел викидів цехів Випал-1 і Помол-1, а саме 4 випалювальних печей, 1 клінкерного холодильника і 6 цементних млинів, в загальне забруднення атмосферного повітря був розрахований сумарний приведений викид для кожного з джерел. Результати розрахунку сумарних наведених викидів графічно показані на рисунку 3.

Діаграма результатів розрахунку сумарних наведених викидів забруднюючих речовин показує, що найбільший внесок у забруднення   атмосфери вносять випалювальні печі. Внесок випалювальних печей №№ 3, 4 в загальне забруднення атмосфери становить 45 %, а випалювальних печей №№ 5, 6 – 53 %.

У зв'язку з тим, що випалювальні печі підприємства є основними забруднювачами атмосферного повітря, необхідно приділяти особливу увагу розробці заходів щодо зниження викидів забруднюючих речовин саме від даних технологічних агрегатів.

Висновки

У результаті аналізу впливу діяльності Амвросіївської філії ПАТ ХайдельбергЦемент Україна встановлено, що проммайданчик підприємства  66 джерел викидів забруднюючих речовин. До основних забруднюючих речовин, що надходять в атмосферу в результаті діяльності підприємства, відносяться оксиди азоту, оксид і діоксид вуглецю, пил неорганічна і діоксид сірки. Виявлено, що основними вкладниками у забруднення атмосферного повітря є випалювальні печі підприємства. Розробка заходів щодо зниження викидів забруднюючих речовин дозволитm поліпшити показники якості атмосферного повітря і скоротити надходження парникових газів в повітряний басейн регіону.

Перелік посилань

1. Земля тревоги нашей / Под ред. С. Третьякова, Г. Аверина – Донецк, – 2009. – 124 с.
2. Амвросиевский филиал ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.heidelbergcement.com – 19.05.10 г. – Загл. с экрана.
3. Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ Амвросиевского филиала ПАО «ХЦУ»: Отчет годовой / ПАО «ХайдельбергЦемент Украина». – Донецк, 2010. – 144 с.
4. Lashina V. V., Petrov I. V. Eine Analyse der Massnahmen zur Emissionssenkung der Zementindustrien in der Russischen Foderation und in Deutschland. Beitrage zur internationalen studentischen Konferenz in deutscher 33 Sprache Klimaschutz und Veranderungen des Klimas im 21. Jahrhundert. – Nowosibirsk, 22-24 September 2011.
5. Хаустов, А. П. Управление природопользованием / А. П. Хаустов, М. М. Редина. – М.: Высшая школа, 2005. – 334 с.
6. Смыков, В. В. Экологической безопасности – особое внимание / В. В. Смыков, Ю. Р. Курамшин // Экология и промышленность России. – 2005. – № 3. – C. 41-47.
7. РД 52.04.186-89. Руководящий документ. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. М.: 1991.

Зауваження

Під час написання даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2015 року. Повний текст роботи тамматеріали за темою можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.