Файл: Практическая работа Демографическая емкость территорий Тема Основные положения классической экологии.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 337

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Практическая работа № 1. Демографическая емкость территорий

Практическая работа № 2. Загрязнение почвенного покрова

Практическая работа № 3. Методика расчета рассеивания выбросов в атмосферу

Статья 22 ФЗ от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (ред. от 29.07.2018)

Практическая работа № 4. Методы и сооружения очистки сточных вод

Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. В вертикальных или наклонных решеткахширина прозоров обычно составляет 15–20 мм. Для удаления осадка веществ с входной поверхности решеток используют ручную или механическую очистку. Песколовкииспользуют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. Песколовки защищают отстойники от загрязнения минеральными примесями. В зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые.Отстойникииспользуют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники. Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоныприменяют для выделения из сточной воды крупных твердых примесей со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Такие гидроциклоны имеют большую производительность при малых потерях напора, не превышающих 0,5 м. Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от состава примесей (материала, размера, формы частиц и др.), а также от конструктивных и геометрических характеристик гидроциклона. Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. Его используют как на начальной стадии очистки сточных вод, так и после некоторых методов физико-химической или биологической очистки. Для очистки сточных вод фильтрованием применяют в основном два типа фильтров: зернистые, в которых очищаемую сточную воду пропускают через насадки несвязанных пористых материалов, и микрофильтры, фильтр-элементы которых изготовляют из связанных пористых материалов (сеток, натуральных и синтетических тканей, спеченных металлических порошков и т. п.). Фильтрацию сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, либо под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей миллиметра. В некоторых случаях применяются также магнитные фильтры.Твердые фракции, такие как песок, волокна, металл и другие материалы, накопившиеся на ситах, решетках, в песколовках, в отстойниках, периодически вывозятся на полигоны утилизации как твердые отходы.Промышленный обратный осмос – это технология очистки воды, на которую сделали ставку практически во всех отраслях промышленности. Промышленная система обратного осмоса применяется при подготовке питьевой, котловой, технологической и другой воды, где необходима высокая степень очистки от растворённых в ней ионов. Также данная технология используется при обессоливании морской воды. Зачастую промышленные системы обратного осмоса называют мембранными опреснителями воды, т. к. внутри этого оборудования происходит обратноосмотическое обессоливание воды, или деминерализация. Промышленная установка обратноосмотического опреснения включает обычно следующее оборудование: фильтр тонкой очистки воды, систему реагентной подготовки, насос высокого давления, блок фильтрующих модулей, датчики и приборы управления. Основной элемент установки обратного осмоса – полупроницаемая обратноосмотическая мембрана, помещённая в корпус. В неё поступает исходная вода, а отводятся два потока – очищенная и обессоленная, которые называются пермеатом, и вода с концентрированными примесями, называемая концентратом, которая сливается. Продавливание воды через мембрану ведётся при высоком давлении, которое создает насос, обычно центробежный многоступенчатый или роторный. Для замедления образования нежелательных отложений на мембранах применяется дозирование ингибитора осадкообразования. Для снятия осадков с поверхности мембран используется система химпромывки. Для контроля качества очистки и рН – проточные измерители солесодержания и рН-метры. Для контроля расхода пермеата и концентрата – проточные расходомеры2. Физико-химические методы очисткиВ настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтрация, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация. Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции. Коагулянты, или коагулирующие агенты (от лат. coagulo – вызываю свертывание, сгущение), – вещества, введение которых в жидкую среду, содержащую мелкие частицы какого-либо тела, вызывает слипание этих частиц. Под действием коагулянтов образуются крупные слипшиеся частицы, выпадающие в виде хлопьев или комков в осадок (коагулят). Эффективными коагулянтами для систем с водной дисперсионной средой являются соли поливалентных металлов (алюминия, железа и др.). В качестве коагулянтов используют также водорастворимые органические высокомолекулярные соединения (полимеры), особенно полиэлектролиты. В отличие от неорганических коагулянтов их иногда называют флокулянтами. Коагулянты применяют для выделения ценных промышленных продуктов из отходов производства в различных технологических процессах, а также при очистке воды от природных и бытовых загрязнений. Для очистки сточных вод на предприятиях используют и другие вещества в зависимости от вида загрязнения. Так, если в отработанной воде присутствует большое количество различных масел, то для очистки рекомендуется использовать соли магния (сульфат магния, хлорид магния); в химической промышленности используют алюмосиликатный раствор; сточные воды, насыщенные щелочью, очищают неорганическим коагулянтом, полученным из красного шлама (красный шлам содержит примеси оксидов металлов и представляет собой одну из самых важных проблем с утилизацией при производстве алюминия; красный цвет вызван присутствием оксида железа); для повышения экологической безопасности сточных вод используется активированный кальций-алюминат; на теплоэлектростанциях в последнее время применяют новейший коагулянт – минеральный полиреагентный гель-сорбент.Флотацияпредназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде газа. Образование агрегатов «частица – пузырьки газа» зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия содержащихся в воде веществ, избыточного давления газа в сточной воде и т. п. В зависимости от способа образования пузырьков газа различают следующие виды флотации: напорную, пневматическую, пенную, химическую, вибрационную, биологическую, электрофлотацию и др. Сточные воды, содержащие мелкую фракцию взвешенных веществ высокой концентрации (зооглеи активного ила) пропускают через флотационные установки или центрифуги.В настоящее время на станциях очистки широко используют электрофлотацию, так как протекающие при этом электрохимические процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод. Кроме того, применение для электрофлотации алюминиевых или стальных электродов обусловливает переход ионов алюминия или железа в раствор, что способствует коагулированию мельчайших частиц механических примесей сточной воды. Нейтрализация сточных вод. Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи, перед сбросом их в водоемы или перед использованием в технологических процессах нейтрализуют. Практически нейтральными считаются воды, имеющие pH 6,5–8,5. Нейтрализацию можно проводить различными путями: смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, абсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами. В процессе нейтрализации могут образовываться осадки.Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из сточных вод кислот (H2SО4, НСl, HNO3, Н3РО4), щелочей (NaOH и КОН), а такжесолей металлов на основе указанных кислот и щелочей. Процесс нейтрализации основан на объединении ионов водорода и гидроксильной группы в молекулу воды, в результате чего сточная вода приобретает значение рН

Практическая работа № 5. Отходы производства и потребления

Практическая работа № 6. Санитарно-защитные зоны предприятий и иных объектов

Практическая работа № 7. Оценка здоровья населения как показатель экологического состояния в городах

Практическая работа № 8. Оценка экологического состояния водоемов по микробиологическим показателям

Практическая работа № 9. Экология региона

ВОПРОСЫ ДЛЯ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Статья 22 ФЗ от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (ред. от 29.07.2018)


Инвентаризация стационарных источников и выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух

Юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, проводят инвентаризацию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их источников в порядке, установленном уполномоченным Правительством Российской Федерации федеральным органом исполнительной власти (в настоящее время – Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору, далее – Ростехнадзор).

Инвентаризацию выбросов вредных веществ в атмосферу (в дальнейшем – инвентаризацию) проводят все действующие предприятия, организации, учреждения (независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности), производственная деятельность которых связана с выбросом загрязняющих веществ в атмосферу.

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу является систематизацией сведений о распределении источников выбросов на территории, количестве и составе выбросов.

Инвентаризация является основой для ведения всей воздухоохранной деятельности. Основная цель инвентаризации – выявление и учет источников загрязнения атмосферы (ИЗА), определение количественных и качественных характеристик выбросов загрязняющих веществ:

  • для подготовки исходных данных для нормирования выбросов и установления нормативов предельно допустимых (ПДВ) и временно согласованных (ВСВ) выбросов предприятиями ЗВ в атмосферу;

  • подготовки исходных данных для оценки загрязнения атмосферы (в частности, в рамках расчетного мониторинга загрязнения атмосферы);

  • контроля за соблюдением установленных нормативов выбросов;

  • ведения статистической отчетности о выбросах;

  • контроля работы пылеулавливающих и газоочистных установок (ГОУ) и выработки рекомендаций по улучшению их эффективности;

  • разработки и установления технических нормативов выбросов (ТНВ) вредных (загрязняющих) веществ для передвижных и стационарных источников выбросов от технологических процессов и оборудования;

  • оценки экологичности используемых технологий;

  • формирования компьютерной базы данных об ИЗА в разрезе предприятия, отрасли, города и региона.


При инвентаризации должны быть выявлены и учтены все возможные источники выделения и выброса ЗВ в атмосферу, которые постоянно или временно эксплуатируются или хранятся на производственной территории предприятия (в т. ч. и передвижные), а также вредные вещества, которые могут выделиться или образоваться при осуществлении всех процессов, предусмотренных технологическим регламентом производства.

Все источники, относящиеся к конкретной территории предприятия, являются стационарными источниками выброса вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.

Стационарным источником выброса вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух является любой (точечный, площадной и т. д.) источник с организованным или неорганизованным выбросом вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, дислоцируемый или функционирующий постоянно или временно в границах участка территории (местности) объекта, предприятия, юридического или физического лица, принадлежащего ему или закрепленного за ним в соответствии с действующим законодательством.

Стационарные источники выброса вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух подразделяются на два типа:

- источники с организованным выбросом;

- источники с неорганизованным выбросом.

Наиболее часто употребляется краткая форма данных терминов: «организованный источник» и «неорганизованный источник».

Под организованным выбросом понимается выброс, поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы; под неорганизованным выбросом понимается выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы вентиляционных систем, местных отсосов в местах загрузки, выгрузки или хранения сырья, топлива, полупродуктов и продуктов и т. д.

К основным источникам с организованным выбросом относятся:

- дымовые и вентиляционные трубы;

- вентиляционные шахты;

- аэрационные фонари;

- дефлекторы.

К неорганизованным источникам относятся:

- неплотности технологического оборудования (пропуски технологических газов через уплотнения перекачивающего оборудования и запорно-регулирующую арматуру, расположенную вне вентилируемых помещений), в том числе работающего при избыточном давлении;



- факельные установки и амбары для сжигания некондиционного углеводородного сырья;

- открытое хранение топлива, сырья, материалов и отходов, в том числе пруды-отстойники и накопители, нефтеловушки, шламо- и хвостохранилища, золоотвалы, отвалы горных пород, открытые поверхности испарения и т. п.;

- взрывные работы;

- погрузочно-разгрузочные работы, в том числе маршруты перемещения сыпучих материалов;

- карьеры добычи полезных ископаемых, открытые участки их дробления и рассева на фракции;

- оборудование и технологические процессы, расположенные в производственных помещениях, не оснащенных вентиляционными установками, а также расположенные на открытом воздухе (например, передвижные сварочные посты, пилорамы и т. д.).

В рамках работ по учету, нормированию и контролю выбросов стационарных источников к неорганизованным источникам также относятся транспортные средства, хранящиеся или эксплуатируемые на производственной территории (автотранспорт, тепловозы, дорожная и строительная техника, речные и морские суда в акватории порта и т. п.).

Работы по инвентаризации можно подразделить на следующие основные этапы:

- изучение технологического регламента (карты техпроцесса) и составление перечня загрязняющих веществ, которые могут выделяться (образовываться) в ходе технологических процессов. При этом учитываются результаты инструментального и расчетного определения выбросов при предыдущей инвентаризации (для действующих объектов), данные проектной документации (для вновь вводимых в действие реконструируемых объектов) и действующие расчетные методики определения выделений (выбросов) в атмосферный воздух различными производствами;

- подготовка карты-схемы промплощадок предприятия, для которых проводится инвентаризация;

- кодификация и определение координат ИЗА.

Для определения количественных и качественных характеристик выделений и выбросов ЗВ в атмосферу используются инструментальные и расчетные (расчетно-аналитические) методы.

Расчетные методы применяются, в основном, для определения характеристик неорганизованных выделений (выбросов). Методики по расчетному определению выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферный воздух от различных производств включаются в перечень документов
, рекомендуемых к применению Ростехнадзором в установленном порядке.

При использовании определенного расчетного метода надо удостовериться, что выбранные для расчета удельные технологические показатели выделений и выбросов соответствуют именно тому технологическому оборудованию, сырью (материалам), которые используются на данном предприятии (цехе, участке).

Как правило, расчетные методы используют одно значение удельного выделения (выброса), которое представляет собой среднее значение, отнесенное к единице сырья, продукции, времени работы оборудования и т. д.

Если расчетная методика содержит несколько значений удельных выделений (выбросов) или диапазон их изменения, то для определения разовой мощности выделения (выброса) (г/с) следует брать наибольшее значение.

При отсутствии в расчетных методиках конкретных формул для определения максимальных разовых выделений (выбросов) (г/с) их значения рассчитываются исходя не из значений годового расхода сырья (материалов), а из максимального расхода сырья (материалов) в единицу времени (как правило, не более часа) при максимальной производительности процесса.

Расчет выделений (выбросов) проводится с учетом возможных различий в работе производств, участков, агрегатов и т. п. при разных режимах работы, в частности на разных стадиях многостадийных технологических процессов.

При использовании расчетных методов следует также учитывать длительность работы источника, когда она менее 20 минут (например, при сварочных работах), и температуру выбрасываемой пылегазовоздушной смеси (при этом имеется в виду, что расходы воздуха вентиляционными установками, установленными в производственном помещении, согласно имеющимся на эти установки паспортам (сертификатам), отнесены к нормальным условиям).
Практическая часть

Выброс вредных веществ в атмосферу должен производиться таким образом, чтобы загрязнение воздушной среды в приземном слое не превышало установленных предельно допустимых концентраций (ПДК). В ходе расчета могут быть установлены:

  1. СМ – максимальная концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы для сравнения ее с ПДК;

  2. Н – минимальная высота трубы или вентиляционной шахты для обеспечения ПДК вредных веществ в приземном слое воздуха;

  3. ПДВ – предельно допустимый выброс вредных веществ, обеспечивающий концентрацию вредных веществ в приземном слое атмосферы не выше ПДК;

  4. СМ.Т. – соответствующая ПДВ максимальная концентрация вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты.


Формулы для расчетов

  1. Максимальная концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы рассчитывается по формуле:

(1)

где СМ – максимальная концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы, мг/м3;

А – коэффициент, зависящий от условий рассеивания в атмосфере в соответствии с климатической зоной страны; коэффициент А колеблется в зависимости от потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) от 140 для центральной части европейской территории России до 250 – для Сибири, Дальнего Востока. В ОНД-86 приводятся 5 его значений: 140, 160, 180, 200, 250;

М – масса выбрасываемых вредных веществ, г/с;

n – безразмерный коэффициент, зависящий от параметра V′м, указывающего на опасную скорость ветра на уровне флюгера; коэффициент n принимает следующие значения:

n = 1 при ;

при ; (2)

при .

Параметр , указывающий на опасную скорость ветра, определяется по формуле:

, (3)

где – скорость выхода газов в сечении устья трубы (м/с), рассчитываемая по формуле 4:

. (4)

К – коэффициент, зависящий от диаметра устья и объема выброса; вычисляется по формуле:

, (5)

где V – объем выбрасываемых газов, м3/с;

D – диаметр устья выбросной трубы или шахты, м.

F – безразмерный коэффициент, зависящий от скорости оседания веществ в атмосферном воздухе; коэффициент F принимает следующие значения: