практическая. Методические указания к выполнению практическ0й работы 1 по курсу Инженерная экология для студентов 2 к эжд заочной формы обучения
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
1.9. Аккумуляторные участки Практически во всех подразделениях железнодорожного транспорта используют аккумуляторные батареи. При работе с ними в воздух выделяются газы – водород и кислород; аэрозоли серной кислоты, щелочи, масел; свинца. Количество выделяющихся газов зависит от многих параметров процесса заряда аккумуляторных батарей – степень разрядки и изношенности батареи, температуры, времени заряда и др. Наибольшее выделение газов наблюдается в конце заряда. Основным загрязняющим веществом является аэрозоль серной кислоты. Расчет выбросов, выделяющихся от всех источников на аккумуляторных участках, ведется через удельное выделение аэрозоля серной кислоты, которое для свинцовых аккумуляторных батарей принято равным 1 мг/Ач (ампер-час). При разборке и сборке аккумуляторных батарей при отливке свинцовых клемм и межэлементных соединений выделяется свинец. Удельный выброс свинца на единицу площади зеркала плавильного тигля, г/с⋅м2 обычно принимают равным 0,0013. Кроме того, при разборке и сборке аккумуляторных батарей используется битумная мастика, при разогреве которой выделяется аэрозоль масла, для которого за удельный выброс принимают 0,003 г/с м2. 1.10. Шпалопропиточные предприятия На шпалопропиточных заводах (ШПЗ) железнодорожного транспорта производится подготовка и пропитка деревянных шпал, идущих на восстановление, ремонт и строительство железнодорожного полотна. ШПЗ являются потребителями большого количества химических веществ, поэтому и выбросы загрязнителей в воздушную среду отличаются большим многообразием. Шпалы пропитываются антисептиком, в составе которого используются каменноугольные и сланцевые масла. Процесс пропитки длится от 2 до 8 часов в зависимости от способа пропитки и породы древесины при температуре около 200 °С. Пропитанные шпалы подаются на склад готовой продукции. Пропитка шпал антисептиком сопровождается выделением в воздушную среду нафталина, антрацена, аценафтена, бензола, толуола, этилбензола, ксилола и фенола. Качественный и количественный состав выделяющихся газов при пропитке шпал каменноугольным маслом почти вдвое снижается за счет применения нефтяного разбавителя. Выбросы от места пропитки шпал выводятся через воздуховоды местной и вытяжной общеобменной вентиляции. Остывание пропитанных шпал происходит на открытом воздухе, поэтому выбросы без очистки поступают в атмосферу. Генеральным направлением в экологическом оздоровлении ШПЗ является усовершенствование технологических процессов, обеспечивающих максимальное сокращение, либо полную ликвидацию выбросов в атмосферу. 1.11. Окрасочные цеха и участки Под нанесением окрасочного покрытия понимают нанесение на поверхность изделия декоративных или защитных материалов в жидкой или порошкообразной форме. Такими материалами служат обычные краски на растворителях, полироли, лаки и водорастворимые краски. Выбросы летучих органических соединений (ЛОС) возникают вследствие испарения растворителей, входящих в состав красок или применяемых для очистки поверхности перед окрашиванием. Основным фактором, влияющим на величину выбросов, является количество летучего вещества, содержащегося в краске. Обычные краски содержат примерно 50 % сухого вещества и 50 % органических растворителей. Кроме того, для уменьшения толщины покрытия к краске перед применением могут добавляться и другие растворители. Для удаления растворителей после нанесения покрытия поверхность подвергается воздушной или тепловой сушке. Технология окрашивания развивается быстрыми темпами и в результате интенсивных исследований становится возможным применение так называемых альтернативных красок с низким содержанием растворителя. В некоторых альтернативных красках все же содержится некоторое количество растворителя, например, в краске на водной основе и в покрытии с высоким содержанием сухого остатка. Содержание органических растворителей в таких покрытиях составляет менее 30 %. Покрытия из порошкового материала вообще не содержат органических растворителей. В России технологический процесс окрашивания кузовов подвижного состава состоит из подготовки поверхности под окраску, нанесения лакокрасочных материалов, сушки и декоративной отделки покрытия. Качество лакокрасочных покрытий зависит от качества подготовки окрашиваемых поверхностей. Вагон очищают и промывают кислыми или щелочными моющими средствами в соответствии с технологической инструкцией ТИ 32-ЦЛ-18/61-99. Подвагонное оборудование и все поверхности под вагоном перед окрашиванием очищают от грязи, наслоений ржавчины и промывают 2–3 % растворами моющих средств в соответствии с технологической инструкцией ТИ 020-01124328-00. При обмывке подвижного состава в атмосферный воздух может выделяться: пыли до 10 мг/м3, паров щелочи (едкого натра) – до 1,5–2,0 мг/м3, карбоната натрия до 1,0–5,0 мг/м3. После обмывки металлические поверхности, подлежащие окрашиванию, очищают от ржавчины, старого разрушившегося покрытия, потеков, наплывов, утолщений и т.п. Старую краску снимают механическим, химическим, термическим или смешанным способами. При механической зачистке с помощью щеток, абразивов, дробеструйным способом в воздух выделяются оксиды железа, пленкообразующие вещества, пигменты – оксиды свинца, хрома, цинка, титана, входящие в состав лакокрасочных материалов. Загрязнение воздушной среды зависит от рецептуры используемых средств. Например, кислотная очищающая паста состоит из кислот серной, соляной, фосфорной, керосина, воды и инфузорной земли. Термическая очистка поверхностей от краски состоит в обработке ее кислородно-ацетиленовым или газовым пламенем с помощью специальной горелки. Вспученную при нагреве краску удаляют шпателем. При такой технологии в воздушную среду, наряду с оксидом углерода и углеводородами, источником которых являются сжигаемые в горелках газы, выделяются продукты термоокислительной деструкции и горения пленкообразующих веществ, оксиды свинца, хрома, цинка, титана, входящие в состав лакокрасочных материалов. Старый окрасочный слой, величина которого составляет в среднем 50 % по ГОСТ 17437, подлежит утилизации. Норма расхода лакокрасочных материалов составляет 108 кг на один вагон (ЦЛПВ-46; ЦХН-1). Сухой остаток окрасочного слоя составит 54 кг; остальные 54 кг теряются в виде аэрозоля и паров. Окраска (нанесение лакокрасочных материалов) подвижного состава производится в основном кистью и валиком. Подвагонное оборудование окрашивается методом пневматического распыления на открытом воздухе. При окраске кистью и валиком в воздух рабочей зоны попадают лишь пары растворителей, а при пневматическом – практически все ингредиенты лакокрасочных материалов. Подготовка поверхности кузова под окраску включает в себя также грунтование, шпатлевание и шлифование. Лакокрасочные материалы представляют собой многокомпонентные смеси, включающие в себя различные пленкообразующие вещества, пластификаторы, пигменты и растворители. Нанесение лакокрасочных покрытий сопровождается выделением в воздушную среду паров растворителей и аэрозоля краски. При использовании растворителей, шпатлевок, грунтовок, лаков и эмалей поступающие в воздух пары содержат: ацетон, бензол, бутил ацетат, бутиловый спирт, ксилол, метилэтилкетон, сольвент-нафта, толуол, уайт-спирит, хлорбензол, циклогексан, этилгликольацетат, 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, кузнечнопрессового, 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 локомотиворемонтные 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 твердых 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
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. 1.14. 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
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 промывочно-пропарочных 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 | |||||||||||||||||||||||||||