ДонНТУ   Портал магистров

Огненная Юлия Дмитриевна

Факультет экологии и химической технологии

Кафедра «Прикладная экология и охрана окружающей среды»

Специальность «Экология, охрана окружающей среды и сбалансированное природопользование»

Улучшение показателей качества атмосферного воздуха на основе оценки влияния деятельности ПАО «ХЦУ»

Научный руководитель: к. б. н., доцент Кочина Елена Валерьевна

Резюме Биография Реферат Библиотека Ссылки Отчет о поиске Индивидуальный раздел

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

• Введение
• 1. Актуальность темы
• 2. Цель и задачи исследования
• 3. Технология производство цемента мокрым способом
• 4. Оценка влияния выбросов загрязняющих веществ от ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» на атмосферный воздух
• Выводы
• Список источников

Введение

Для промышленно развитых регионов, таких как Донбасс, тенденция к увеличению выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, является неминуемой. Это приводит к значительному ухудшению различных компонентов биосферы. Газообразные выбросы очень неблагоприятно влияют на экологическую обстановку в местах расположения промышленных предприятий, а также ухудшают санитарно-гигиенические условия труда. К агрессивным массовым выбросам относят оксиды азота, сероводород, углерода диоксид, серы диоксид и много других газов, а также неорганическую пыль и золу. Также, значительную опасность, в качестве парниковых газов, представляют метан и диоксид углерода, образующийся практически во всех процессах, связанных с горением топлива.

1. Актуальность темы

Загрязнение атмосферы вредными веществами оказывает значительное воздействие на здоровье населения и экосистем области. На территории Донецкой области, которая составляет лишь 4,4% от общей площади Украины, сосредоточена пятая часть промышленного потенциала государства. По данным Государственного комитета статистики Украины на долю Донецкой области в 2008 году приходилось 33,9% общего количества выбросов вредных веществ от стационарных источников в Украине. На ее территории создана мощная техносфера, которая включает более 1100 промышленных предприятий. С наступлением мирового финансового кризиса с 2008 года наблюдается тенденция уменьшения валовых выбросов вредных веществ в регионе. Однако уровень загрязнения атмосферного воздуха в промышленных городах области остается высоким. В структуре загрязняющих веществ, наибольший удельный вес приходится на оксид углерода (32,9% общего объема выбросов), метан (23,3%) и диоксид серы (21,7%). В регионе приоритетными веществами, загрязняющими атмосферный воздух, являются пыль, диоксид азота, диоксид серы, оксид углерода, формальдегид, фенол, аммиак, тяжелые металлы, бенз(а)пирен, сероводород [1].

Наряду с горнодобывающей, металлургической и химической промышленностью, энергетикой и тяжелым машиностроением, большой вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносить промышленность стройматериалов.

Одним из крупнейших предприятий по производству цемента в Донецкой области является Амвросиевский филиал ПАО «ХайдельбергЦемент Украина». Его деятельность связана с таких загрязняющих веществ, как пыль, оксиды азота, оксид и диоксид углерода, а также диоксида серы, что существенно влияет на качество атмосферного воздуха региона. Поэтому, очень важно контролировать и снижать выбросы в атмосферный воздух.

Для улучшения качества атмосферного воздуха и снижения объемов выбросов загрязняющих веществ, в особенности пыли и диоксида углерода, необходимо разрабатывать мероприятия позволяющие сократить выбросы данных загрязняющих веществ до минимума.

2. Цель и задачи исследования

Целью магистерской работы является оценка влияния деятельности Амвросиевского филиала ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» на качество атмосферного воздуха и разработка мероприятий по улучшению показателей качества атмосферного воздуха.

Исходя из цели, в работе были поставлены следующие задачи:

1. Анализ технологии производства цемента на предприятии.
2. Выявление основных источников выбросов загрязняющих веществ на предприятии.
3. Определить основные загрязняющие вещества, поступающие в атмосферный воздух.
4. Анализ единичных и комплексных показателей качества атмосферного воздуха.
5. Разработка мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ.

Объект исследования: выбросы загрязняющих веществ от источников выбросов ПАО «ХайдельбергЦемент Украина».

Предмет исследования: разработка мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ от источников выбросов ПАО «ХайдельбергЦемент Украина».

3. Технология производство цемента мокрым способом

Амвросиевский цементный завод – одно из старейших цементных предприятий Украины. Он имеет 6 технологических линий по обжигу клинкера, 8 мельниц помола цемента. Мергель и мел добываются в карьерах, принадлежащих предприятию. Их запасы – значительны, а качество мергеля – одно из лучших в Европе. С 2006 года завод входит в состав Группы HeidelbergCement [2].

Амвросиевский филиал ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» специализируется на выпуске портландцемента различных марок мокрым способом производства: портландцемент общестроительного назначения марок 400 и 500, портландцемент для производства асбестоцементных изделий, сульфатостойкий портландцемент марки М-400 и клинкер портландцементный.

Портландцемент – это продукт тонкого помола портландцементного клинкера, полученного в результате обжига до полного спекания природных мергелей.

Производство портландцемента производится в два этапа – первый заключается в производстве клинкера, второй – в переработке клинкера 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 втором этапе на АФ ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» проводят тонкий помол клинкера вместе с соответствующими добавками, транспортировки цемента в силосные склады, складирование, упаковку и отправку потребителю. Технология производства цемента на Амвросиевском филиале ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» приведена на рисунке 1.

Сырье с карьера доставляется в саморазгружающихся железнодорожных вагонах (думпкарах) к приемным бункерам и транспортерами подается в мельницы самоизмельчения. Приготовление сырьевой смеси мокрым способом (в виде шлама) состоит из следующих операций: грубого и среднего дробления сырья, объемного дозирования и смешивания, тонкого помола смеси в водной среде, корректирования шлама и поддержания однородности его состава вплоть до подачи в печь на обжиг.

Таким образом, шлам насосами перекачивается в корректировочные шламбаки и по трубопроводу подается в шламовый вертикальный бассейн, от которого по трубопроводу подается в сырьевые мельницы. В сырьевые мельницы подаются также и огарки.

От сырьевых мельниц шлам по трубопроводу подается в вертикальные корректировочные шламбассейны и далее в крановые мешалки. Обжиг шлама, поступающего из бассейнов, производится во вращающихся печах. Во время обжига сырьевая смесь, перемещаясь вдоль печи от места загрузки к выгрузке, претерпевает ряд физико-химических превращений, в результате которых она превращается в спекшуюся каменную массу  – клинкер.

В холодильниках за вращающимися печами производится охлаждение клинкера и отправка его транспортерами в склад клинкера.

Сушка шлака производится в сушильном барабане, затем часть шлака подается в силоса клинкера и добавок. Клинкер и добавки из силосов подаются в мельницы предварительного помола, далее в мельницы основного помола. Клинкер и добавки из склада грейферными кранами или транспортерами загружаются в бункера цементных мельниц. От мельниц цемент подается пневмотранспортом в цементные силосы, а из них производится отгрузка потребителю: на упаковочную машину или в железнодорожные вагоны и автоцементовозы [3].

4. Оценка влияния выбросов загрязняющих веществ от ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» на атмосферный воздух

Производство цемента неизбежно связано с вмешательством в окружающую среду. В общем, его можно классифицировать в три группы:

• пылевые эмиссии при добыче, погрузке, измельчении и сушке сырья и упаковке готовой продукции;
• газообразные эмиссий печей при обжиге клинкера и других вторичных процессах;
• шум и вибрация, исходящие от машин и от установок для производства цемента;
• взрывы при добычи полезного ископаемого [4].

Анализ источников выбросов Амвросиевского филиала ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» показал, что количество источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на первой промплощадке предприятия составляет 66 шт., из которых 19 источников выбросов являются неорганизованными. На промплощадке № 1 33 источника выбросов оснащены газоочистными установками.

На карьерах предприятия 21 источник выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, 18 источников являются неорганизованными. Выбросы пыли, оксидов азота и оксида углерода при проведении взрывных работ относятся к залповым выбросам загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Всего, во время работы предприятия, в атмосферу поступает 23 загрязняющим вещества, относящиеся в основном к 3 классу опасности. В наибольших количествах выбрасываются диоксид азота, пыль, оксид углерода и диоксид серы.

Производство цемента оказывает непосредственное влияние на окружающую среду [5]. Необходимо учесть, что производство цемента является источником 5 % выбросов углекислого газа (CO₂) в мире. Цементная промышленность неизбежно приводит к выбросам CO₂ [6]:

- 60 % выбросов происходят вследствие преобразования сырья при высоких температурах ("декарбонизация" мергеля);

- 40 % выбросов являются результатом сжигания топлива при нагреве материала до нужной температуры.

Реакция декарбонизации мергеля приведена на рисунке 2.

Для оценки состояния атмосферного воздуха используют такие показатели загрязнения атмосферного воздуха как:

- индекс загрязнения атмосферы;

- комплексный индекс загрязнения атмосферы;

- гигиенический показатель качества атмосферного воздуха;

- показатель удельного выброса на единицу площади;

- бальная оценка;

- методы биоиндикации.

Индекс загрязнения атмосферы применяется для оценки суммарного загрязнения атмосферы рядом веществ. Гигиенический показатель применяют в том случае, когда необходимо оценить состояние атмосферного воздуха по степени опасности для населения. Оценка качества воздуха на территориях различного таксономического уровня проводится с помощью балльных оценок [7].

Для оценки вклада источников выбросов цехов «Обжиг-1» и «Помол-1», а именно 4 обжиговых печей, 1 клинкерного холодильника и 6 цементных мельниц, в общее загрязнение атмосферного воздуха был рассчитан суммарный приведенный выброс для каждого из источников. Результаты расчета суммарных приведенных вібросов графически показаны на рисунке 3.

Диаграмма результатов расчета суммарных приведенных выбросов загрязняющих веществ показывает, что наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят обжиговые печи. Вклад обжиговых печей №№ 3, 4 в общее загрязнение атмосферы составляет 45 %, а обжиговых печей №№ 5, 6 – 53 %.

В связи с тем, что обжиговые печи предприятия являются основными загрязнителями атмосферного воздуха, необходимо уделять особое внимание разработке мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ именно от данных технологических агрегатов.

Выводы

В результате анализа влияния деятельности Амвросиевского филиала ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» установлено, что промплощадка предприятия 66 источников выбросов загрязняющих веществ. К основным загрязняющим веществам, поступающим в атмосферу в результате деятельности предприятия, относятся оксиды азота, оксид и диоксид углерода, пыль неорганическая и диоксид серы. Выявлено, что основными вкладчиками в загрязнение атмосферного воздуха являются обжиговые печи предприятия. Разработка мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ позволить улучшить показатели качества атмосферного воздуха и сократить поступление парниковых газов в воздушный бассейн региона.

Список источников

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.

Замечание

При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2015 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.