диплом. А. Г. Никитина доц., канд техн наук Ф. А. Прищепов
 Скачать 237.63 Kb.
|
|
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 4.4.1 Устойчивость объектов промышленности. Устойчивость работы объекта - это способность его в чрезвычайных условиях производить продукцию в запланированном объеме и номенклатуре, а при получении слабых и частично средних разрушений или нарушении связей по кооперации в минимальные сроки восстанавливать производство. Некоторые объекты не производят продукцию. Под устойчивостью работы такого объекта следует понимать способность его в чрезвычайных условиях выполнять свои функции, а при получении слабых и частично средних разрушений или нарушений внешних связей минимальные сроки возобновлять свою работу. Устойчивость работы промышленности это способность ее в условиях выхода из строя части предприятий, сооружений и учреждений или нарушений производственных связей между ними обеспечивать выпуск продукции, вести ее переработку и осуществлять транспорт и хранение в объемах обеспечивающих потребности в экстремальных условиях. Устойчивость объектов промышленности определяется следующими факторами: - надежностью защиты рабочих и служащих от большинства поражающих факторов; - способностью инженерно-технического комплекса объекта противостоять поражающим факторам; - защищенностью отдельных элементов и всего инженерно-техническою комплекса объекта от воздействия вторичных поражающих факторов; - надежностью снабжения объектов электроэнергией, сырьем, водой, газом; - непрерывностью управления производственным процессом и безопасностью объекта; - готовностью гражданской обороны объекта к проведению спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ и работ по восстановлению нарушенного производства; - расположением объекта относительно зон возможных разрушений и других объектов народного хозяйства; - величиной и значением объекта. Устойчивая работа отдельных объектов, отраслей и всей промышленности нашей страны достигается использованием активных и пассивных мер защиты. 4.4.2 Оценка устойчивости работы объекта микробиологической промышленности. Для того чтобы выявить слабые стороны в работе объекта разработать, обоснованный и эффективный комплекс мероприятий, необходимо провести тщательное исследование и дать оценку устойчивости работы данного объекта в экстремальных условиях. Оценка устойчивости работы проводится в плановом порядке через 5-8 лет в первую очередь на крупных и важных для народного хозяйства объектов промышленности. Оценка устойчивости работы объекта микробиологической промышленности начинается со сбора и по изучения следующих исходных данных: - общая характеристика о6ъекта (количество зданий, сооружений, плотность застройки численность наиболее работающей смены, обеспеченность работников защитными сооружениями, средствами индивидуальной защиты, медикаментами); - конструкция зданий, сооружений и других элементов инженерно-технического комплекса, их прочность и огнестойкость; - состав оборудования объекта (наличие телеметрических систем, ценных, уникальных технологических установок, их масса, габариты и расположение). Далее организуется проверка эффективности защиты рабочих служащих и членов их семей, устойчивости систем управления и снабжения, надежности других сторон деятельности объекта. Выявляются причины недостаточной защиты производственного персонала и членов их семей, низкой устойчивости систем управления и снабжения объекта при чрезвычайных обстоятельствах. Затем разрабатываются мероприятия на устранение выявленных недостатков. 5 Экологичность проекта Охрана окружающей среды является важнейшей задачей настоящего времени. Все виды природных ресурсов требуют бережного и заботливого отношения, без чего невозможно их беспрерывное использование для нужд общества. В связи с этим возникает необходимость учесть «экологический фактор» при разработке новых технологий, а также в процессе усовершенствования инфраструктуры тех отраслей промышленности, которые непосредственно вырастают из взаимодействия человека с природными ресурсами. В разделе «Экологичность проекта» данной выпускной бакалаврской работы необходимо рассмотреть все выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, гидросферу и литосферу в результате работы установки для выщелачивания минерального концентрата. Защита окружающей среды на промышленных предприятиях состоит из ряда мероприятий: организации обследования предприятий и выявления источников загрязнения, обучения в области охраны природы, эффективной эксплуатации очистных сооружений, рациональное использование воды и решение проблем утилизации отходов. Для решения выше поставленных задач необходимо знать протекание технологического процесса. Он состоит из следующих основных стадий: приготовление раствора питательной среды; подготовка воздуха для аэрации; приготовление раствора серной кислоты; получение глубиной посевной культуры; получение посевного материала в посевном аппарате; биовыщелачивание в чане; отстаивание в радиальном отстойнике; осаждение меди на железном скрапе; осаждение цинка гидрооксидом аммония. Данный технологический процесс протекает без применения повышенных температур и давления. Для протекания основной стадии ферментации достаточно подержание комнатной температуры. Основные вещества, используемые и получаемые при выщелачивании медно-цинкового концентрата (серная кислота, едкий натр, соли питательной среды, выщелачивающий раствор с тяжелыми металлами), являются токсичными соединениями и способны нанести непоправимый ущерб окружающей среде, находясь в виде паров в атмосферном воздухе и растворенных веществ в водах. Таким образом, установка для выщелачивания медно-цинкового концентрата сопровождается загрязнением окружающей среды в первую очередь: - газовоздушными выбросами от отделений выращивания чистой культуры, производственных ферментеров, отделения очистки и выделения целевого продукта; - сточными водами; - шламом, технологическими бытовыми отходами. 5. 1 Выбросы в атмосферу Основными источниками загрязнения воздушного бассейна при протекании процесса выщелачивания минерального сырья являются технологические выбросы в атмосферу, которые возникают на участках: ферментации, вентиляционных установках, котельных. Количество выбрасываемого вентиляционного воздуха и концентрация вредных веществ изменяются в зависимости от мощности и технологических особенностей производства. Установка для выщелачивания медно-цинкового концентрата сопровождается загрязнением окружающей среды в первую очередь: газовоздушными выбросами от отделений выращивания чистой культуры, производственных ферментеров, отделения очистки и выделения целевого продукта. Основные вещества, используемые и получаемые при выщелачивании медно-цинкового концентрата (серная кислота, едкий натр, соли питательной среды, выщелачивающий раствор с тяжелыми металлами), являются токсичными соединениями и способны нанести непоправимый ущерб окружающей среде, находясь в виде паров в атмосферном воздухе (таблица 5.1). Нормы выбросов определяются расчетами предельно допустимых норм выбросов в соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями» [67]. Таблица 5.1 – Взрывопожароопасные и токсические свойства веществ в рассматриваемой производственной среде [43]
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воздухе рабочей зоны указаны в ГН 2.2.5.1313-03 (в ред. 16.09.2013) «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» [43]. Для обеспечения безопасных условий кратность вентиляции производственных помещений должны соответствовать ВСН-21-77 «Инструкция по проектированию отопления и вентиляции нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий»[68]. Данные приведены в таблице 5.2. Таблица 5.2 - Вентиляция производственных и санитарно-бытовых помещений
Очистка газо-воздушных выбросов от ферментеров осуществляется в воздушных фильтрах, а от сушилки и циклонов осуществляется в скрубберах Вентури, состоящих из трубы Вентури и циклона-каплеуловителя. В трубе Вентури бактериальные клетки, пыль адсорбируются на поверхности капель орошающей воды, в циклоне каплеуловителя происходит разделение жидкой и газообразной фаз. Очищенный воздух выбрасывается в атмосферу. Вода, используемая для орошения, из скрубберов Вентури направляется в сборник и отправляется на биологические очистные сооружения. Одним из важнейших мероприятий по снижению выбросов производственной микрофлоры является герметизация основного технологического оборудования (ферментер, фильтр и др.). 5.2 Выбросы в гидросферу Предприятие биовыщелачивания нуждается в питьевой и технической воде, 80-90% ее приходится на приготовление выщелачивающего раствора и промывку пульпы. Виды сточных вод на предприятии биовыщелачивания: - бытовые (от санитарных приборов); - производственные (от технологических аппаратов, от мойки помещений); - дождевые и талые воды. Состав и концентрация загрязнений в производственных стоках на предприятии биовыщелачивания весьма разнообразен: продукты метаболизма бактерий, органические соединения, минеральные соли, кислоты, щелочи. Производственные сточные воды перед сбросом в канализацию необходимо подвергать первичной очистке с целью нейтрализации химических соединений, вредных для биологических очистных сооружений и удаления живой производственной микрофлоры. Водоснабжение и канализация производства и вспомогательных помещений должно соответствовать требованиям СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий» [64], СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» [65], санитарным нормам и «Правилам безопасности для производства микробиологической промышленности» [66]. Водоснабжение предприятия должно состоять из следующих систем: хозяйственно-питьевого, противопожарного и производственного водопроводов. Цеха, где ведется работа с кислотами, щелочами и возможны химические ожоги, должны быть оборудованы раковинами и аварийными душами в легкодоступных местах. Для предупреждения попадания в канализацию взрывоопасных паров и газов предусмотреть: - канализационные сливы у технологических аппаратов, должны иметь на трубопроводе гидравлические затворы и фланцевые соединения для установки заглушек во время остановки аппарата на ремонт; - все трубопроводы от аппаратов, предназначенных для спуска производственных сточных вод, должны иметь краны для отбора проб стоков. Вода, циркулирующая в оборотной системе, должна подвергаться специальной обработке: подкислению серной или соляной кислотой, хлорированию, добавлению раствора медного купороса для предотвращения отложения солей в аппаратах и трубах и обрастания микроорганизмами. Концентрация кислотности выщелачивающего раствора при бактериальном выщелачивании значительно ниже (основой питательной среды промышленного культивирования является вода с растворами солей и добавлением раствора кислоты для «подкисления» раствора), чем при обработке концентрированной серной кислотой в традиционной схеме обработки руды. В ходе одного цикла производственного процесса образуется 92000 л выщелачивающего раствора. Существует несколько методов утилизации выщелачивающего раствора: – регенерация и возврат раствора на стадию бактериального выщелачивания; – нейтрализация и утилизация. Сточные воды после предварительной очистки направляются на биологические очистные сооружения. Основными источниками образования сточных вод, как правило, являются: теплообменники, мойка, установки дезинфекции и стерилизации технологического оборудования, санузлы и душевые. Воды, выходящие из теплообменных аппаратов, которые не изменяют свой состав можно использовать повторно. 5.3 Охрана литосферы Проникновение в почву различных веществ на территории установки для выщелачивания минерального концентрата возможно при проливах, а также при смыве их атмосферными осадками с технологического оборудования, расположенного на промышленной площадке. Выщелачивающие растворы содержат тяжелые металлы, которые при попадании в окружающую среду просачиваются в грунтовые воды и наносят непоправимый ущерб, как для окружающей среды, так и для жизни и здоровья животных и человека. Для защиты почвы от химических загрязнений все места хранения, а также под технологическим оборудованием на территории асфальтируют, вокруг устанавливают обрамляющий борт и предусматривают последующий отвод стоков в канализацию или в емкости для нейтрализации. Единственным твердым отходом в ходе данного технологического процесса является осадок после биовыщелачивания (количество за один производственный цикл составляет 34 т), состоящий в основном из пустой породы и основного сульфата железа – ярозита. Для его утилизации предусмотрены площадки для складирования. Отходы не только занимают полезную территорию, но и отравляют окружающую природную среду продуктами своего разложения или превращения в другие соединения, загрязняют среду за счет перемещения с потоками воздуха или воды, образуя с последней либо растворы, либо водные суспензии. Первым направлением природоохранной деятельности в области ликвидации отрицательного воздействия твердых отходов является их утилизация и использование как источника вторичного сырья. Ярозит нетоксичен и может быть использован после нейтрализации известью (карбонат натрия - Na2CO3) в составе дорожных покрытий. 5.4 Заключение В разделе «Экологичность проекта» данной выпускной бакалаврской работы были рассмотрены все выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, гидросферу и литосферу в результате работы установки для выщелачивания минерального концентрата. Были предложены мероприятия по их снижению и методы утилизации с экологической точки зрения. Для защиты атмосферного воздуха предусмотрена очистка газо-воздушных выбросов в воздушных фильтрах, скрубберах Вентури. Охрана гидросферы подразумевает нейтрализацию промышленных стоков, с их дальнейшей отправкой на очистные сооружения для механической и биохимической очистки. Для утилизации твердых отходов и защиты литосферы от их вредного воздействия предусмотрено складирование, с вероятностью дальнейшей переработки и повторного использования шлама, как добавку в составе дорожного покрытия. |