2.2 Краткая характеристика производства и технологического оборудования с точки зрения загрязнения атмосферы
2.2.1 Аккермановский рудник
Аккермановский рудник эксплуатирует одноименное месторождение флюсовых известняков по лицензии ОРБ № 01720 ТЭ, выданной 20.04.2005 г. Региональным агентством по природопользованию по Приволжскому Федеральному округу «Приволжскнедра» и горноотводного акта № 198, выданного Управлением по технологическому, экологическому и атомному надзору Ростехнадзора по Оренбургской области.
Месторождение передано для эксплуатации открытым способом на срок до 31.12.2012 г. Разработка ведется по ежегодно составляемым планам развития горных работ, которые согласовываются в Оренбургском управлении Ростехнадзора, годовые нормы потерь и разубоживания полезного ископаемого, рассчитанные в планах, утверждаются Пермским филиалом ФГУ ГКЗ.
В структурном отношении Аккермановский рудник состоит из двух основных площадок: дробильно-сортировочная фабрика-1 (ДСФ-1), ДСФ-2 и известняковые карьеры (Центральный и Северо-Западный). В состав ДСФ-1 входят вспомогательные участки: АТЦ, Механическая мастерская, ТВХ
(тепловодохозяйство), РСУ. В составе ДСФ-2 вспомогательные участки: локомотивное и вагонное депо, железнодорожный цех.
Центральный карьер эксплуатируется со второй половины 30-х г.г. в составе «Южуралникелькомбината», со второй половины 50-х г.г. в составе ОХМК. В карьере постоянно работают 3 экскаватора ЭКГ 5 (в т.ч. один на перегрузочном пункте) и 2 буровых станка СБШ-200.
Северо-Западный карьер эксплуатируется с 1981 г. Из основного горного оборудования в карьере работают 3 экскаватора ЭКГ 5 и 2 буровых станка СБШ-200. На территории Северо-Западного карьера расположен склад глины.
Оба карьера оснащены передвижными и постоянными линиями электропередач напряжением 6 кВ, передвижной и постоянной контактной сетью напряжением 1,65 кВ, передвижными и постоянными железнодорожными путями, автомобильными дорогами, горным оборудованием, буровыми станками типа 2-СБШ 200 (предназначены для бурения взрывных скважин 0 215 мм) и экскаваторами ЭКГ-5 (емкость ковша 5 м ).
Технология производства горных работ включает в себя следующие производственные процессы:
- Снятие ППС. Почвенно-плодородный слой толщиной 200-400 мм снимается с помощью скрепера или бульдозера и транспортируется на склады, расположенные за технической границей карьера. При бульдозерном снятии привлекаются фронтальный погрузчик (экскаватор) и самосвалы (БелАЗ, КАМАЗ);
- Планировочные работы. Планировочные работы производятся бульдозерами (Т 170, Т330, Т 500, Т 25) с целью создания площадей под строительство передвижных ЛЭП, контактной сети, ж/д путей, а/дорог, а также блоков для работы буровых станков;
- Буровые работы. Бурение взрывных скважин производится станками шарошечного бурения. Крепость скальных пород f = 8-10 (по шкале проф. М.М. Протодьяконова). Бурение производится с водяным пылеподавлением. Вода доставляется специальными автомобилями (в зимнее время года вода должна быть горячей). Производительность одного станка за двенадцатичасовую смену 100-120 пог.м (в зависимости от технического состояния станка). Глубина буровых скважин 12-14 м (высота уступа 9-11 м, длина перебура 2-3 м).
- Взрывные работы.
Взрывание скважин проводится штатными, промышленными взрывчатыми материалами в зависимости от обводненности. «Сухие» скважины заряжаются неводоустойчивым граммонитом 79/21, «обводненные» - эмульсионным составом АС-25 П.
Производственная мощность карьера по добыче на 2010 год определена в объеме 3 млн.т. (854 тыс.м ) сырого известняка.
Центральный и Северо-Западный карьеры отрабатываются по цикличной технологии на железнодорожный транспорт, с транспортировкой известняка на ДСФ и породы во внешний отвал пустых пород.
В качестве транспортной единицы используются думпкары ВС-60, ВС-66 с электровозной тягой — EL-21. Оборудование на данных участках работает по непрерывному (железнодорожному) графику.
Северный борт Центрального карьера отрабатывается по цикличной технологии на автомобильный транспорт. Известняк доставляется на перегрузочный пункт, на гор. 191 м, с целью организации перегрузки в ж/д составы и транспортировки на ДСФ. Порода автосамосвалами транспортируется во внутренний отвал.
Горизонт 290 м Северо-Западного карьера отрабатывается по цикличной технологии на автомобильный транспорт. Порода транспортируется на первый ярус внешнего породного отвала, известняк на ДСФ-2.
Источниками выбросов на карьерах являются экскаваторы, бульдозеры, автотранспорт, буровые станки. При этом выбрасывается пыль, диоксид углерода, диоксид серы, окислы азота, сажа, керосин.
Для бытовых нужд на площадке Центрального карьера находится дровяная печь, через дымовую трубу которой в атмосферу выбрасывается оксид и диоксид азота, оксид углерода, сажа, бенз/а/пирен, пыль неорганическая.
При взрывных работах происходит выброс в атмосферу оксида углерода, оксид и диоксид азота и пыли неорганической с содержанием SiO2 менее 20%.
Отвал пустых пород.
Пустая порода, отрабатываемая на ж/д транспорт, а также отходы переработки известняка размещаются во 2-м ярусе породного отвала по существующей технологической схеме. Отвал - экскаваторный (ЭКГ - 5А), доставка материала осуществляется в думпкарах ВС-60.
Пустая порода, отгружаемая в автомобили с горизонта 290м СевероЗападного карьера, размещается в границах первого яруса внешнего породного отвала, на участке специально отведённом для разгрузки автомобилей.
Приём породы и формирование отвалов производятся бульдозером в соответствии с утверждённым паспортом.
Источники выбросов загрязняющих веществ - экскаваторы, бульдозеры и автотранспорт.
Переработка известняка.
Переработка известняка производится на дробильно-сортировочных фабриках дСф-1 и ДСФ-2.
Дробильно-сортировочная фабрика №1.
Доставленный в думпкарах известняк выгружается в приемный бункер, максимально допустимы размер куска не должен превышать 1 000 мм в одном измерении, из бункера пластинчатым питателем известняк
подается в корпус крупного дробления на щековую дробилку ЩКД 1 200*1 500, в которой дробится до размеров -300+0. Далее ленточным транспортером (конвейером) подается в корпус среднего дробления на конусную дробилку КСД 2 200 Гр, на выходе из которой получается известняк фракции-130+0. Ленточным конвейером № 3 известняк поступает в корпус сортировки, в бункера, из которых пластинчатыми питателями подается на грохоты ГИТ-32. Грохоты обеспечивают разделение известняка на фракции 0^25; 25^-40; 40^130. Далее при помощи системы ленточных конвейеров известняк подается в корпус погрузочных бункеров, причем фракция 40^130 поступает на валковый грохот, который обеспечивает разделение ее еще на две фракции 40^80 и 80^130.
Таким образом, готовый сортированный известняк располагается в погрузочных бункерах, которые оснащены двумя железнодорожными путями. Отгрузка готовой продукции производится только в железнодорожный транспорт. Помимо бункеров готовой продукции отгрузка известняка производится с прирельсового склада дробленого известняка. Склад пополняется в тех случаях, когда бункеры полные, а останавливать дробилку нецелесообразно. Кроме того, на складе располагаются две фракции известняка: 80^130 (производство которой ограничено и
повышенные качественные показатели по химическому составу) и фракция 25^40. Отгрузка со склада ведется экскаватором ЭКГ-5 в железнодорожный транспорт.
Места перегрузки и сортировки пылящего материала и
технологическое оборудование оснащены местными отсосами. Очистка от пыли аспирационного воздуха осуществляется в рукавных фильтрах типа ФР-60 и ФР-90
На ДСФ - 2 сырой известняк может подаваться как железнодорожным транспортом, так и автомобильным. Сырой известняк с размером кусков не более 700 мм выгружается в приемный бункер, откуда двумя пластинчатыми питателями подается в две щековые дробилки (при доставке сырого известняка автотранспортом в работе задействованы один питатель и одна щековая дробилка, что в целом снижает производительность фабрики в 2 раза). Из корпуса крупного дробления, в котором установлены щековые дробилки, ленточным транспортером (конвейером) № 2 известняк,
раздробленный до фракции 0^300 мм, попадает в корпус среднего дробления на конусную дробилку КСД-1 200, перед которой установлен валковый грохот, предназначение которого - из известняка фракции 0^300 выделить фракцию 0^130 и отправить ее, минуя конусную дробилку, на сортировку, а фракция 130^300 попадает в конусную дробилку, на выходе из которой образуется фракция 0^130 и также ленточными конвейерами отправляется в корпус сортировки, на грохота ГИТ-32, рассеивающие известняк на две фракции: 0^16 (25) и 16 (25)^125 размещаемые в погрузочные бункера раздельно, при помощи самодвижущегося ленточного конвейера ЛК 6.
Отгрузка готовой продукции ДСФ - 2 производится в
железнодорожный транспорт из погрузочных бункеров при помощи выгрузочных устройств.
ДСФ-2 оборудована тремя рукавными фильтрами ФРИП-6, через трубы которых выбрасывается пыль неорганическая: до 20 % SiO2.
В состав предприятия входит автотранспортный цех, в ведении которого находится весь автотранспорт, как грузовой, так и легковой, который располагается в закрытых гаражах и на открытых площадках на территории ДСФ-1 и ДСФ-2. При въезде-выезде автотранспорта с территории гаража и при рейсировании по территории площадки происходят выбросы оксидов азота, оксида углерода, сажи, несгоревших частиц топлива
- бензина и дизтоплива.
В гараже ДСФ-2 одним из источников выделения загрязняющих веществ является вулканизаторная. При нанесении и сушке клея в атмосферный воздух выбрасываются пары бензина. При вулканизации камер в атмосферный воздух выбрасываются оксид углерода и диоксид серы.
При зарядке аккумуляторов, проводимой в аккумуляторных, в атмосферу выбрасываются пары серной кислоты [30].
Сварочные посты, входят в состав каждого участка. При сварочных работах в атмосферный воздух выбрасываются: железа оксид, марганец и его соединения, хрома оксид, азот (IV) оксид (азота диоксид), углерода оксид, углерода оксид, фториды газообразные, фториды плохо растворимые, пыль неорганическая: 70 - 20 % SiO2.
На площадке ДСФ-1 расположена механическая мастерская, оборудованная металлообрабатывающими станками.
Металлообрабатывающие станки являются источниками выделения взвешенных веществ и абразивной пыли. Источниками выброса указанных веществ являются дверной проем цеха и труба циклона.
В механической мастерской расположена кузница, в которой источником выбросов загрязняющих веществ является кузнечный горн, работающий на твердом топливе. При работе горна выделяются оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, пары масел. Во время ковки, также проводимой в кузнице, выделяется масло минеральное нефтяное.
В структуру цеха ДСФ-1 входит участок ТВХ, к ведомству которого относится котельная. Котельная предназначена для получения горячей воды и оборудована водогрейным котлом ВГД-28, который работает только в отопительный сезон. В качестве топлива используется коксовый орешек. Через трубу в атмосферу выбрасываются азота оксид и диоксид, диоксиды серы и углерода, сажа и бенз/а/пирен. Годовой расход угля по данным предприятия составляет 3 тонны в год [29].
На территории ДСФ -1 находится ремонтно-строительный участок (РСУ), в здании которого размещены деревообрабатывающие станки, являющиеся источником загрязнения атмосферы пылью древесной, которая выбрасывается через дверной проем и трубу циклона.
В локомотивном депо, входящим в структуру цеха ДСФ-2, источниками загрязнения являются аккумуляторная и сварочное оборудование. В аккумуляторной осуществляется зарядка кислотных аккумуляторов. При зарядке выделяются пары серной кислоты.
В слесарном отделении локомотивного депо работают токарные и заточной станки. Также заточной станок имеется и в вагонном депо. Станки служат источником выделения взвешенных веществ, корунда белого и пыли неорганической.
В вагонное депо входят 3 единицы тепловозов ТЭМ-2, которые осуществляют перевозку известняка, а также путевая железнодорожная техника ДМс, ДМк, АГМу и ПРМ-3М, работающих на дизельном топливе. Они являются источниками загрязнения атмосферного воздуха продуктами сгорания топлива: диоксидом азота, диоксидом серы, оксидом углерода, сажей, керосином [22].
2.2.2 Печная линия
Технологический процесс переработки отходов горного, металлургического производства, ТЭЦ с целью получения строительных материалов включает следующие переделы: подготовка исходного сырья, измельчение сырья, дозирование компонентов сырья, смешивание, подача в обжиговую печь, охлаждение, измельчение и отгрузка потребителям.
Сырьем для производства строительных материалов являются накопленные в настоящее время в отвалах отходы горного производства (отходы известняка), накопленные в отвалах старолежалые шлаки металлургического производства, зола ТЭЦ [28].
Технологическая линия размещается на свободной площадке в районе размещения существующей дробильно-сортировочной фабрики №2 ООО «ЮУГПК».
Принята технология с использованием оборудования, работающего по «сухому» способу.
Объем производства печной линии составит 3000 т/сутки клинкера, или 1180 тыс.т/год готовой продукции. Известняк доставляется от существующей дробильно-сортировочной фабрики думпкарами. Разгрузка думпкаров предусматривается на ж/д эстакаде. От разгрузочной эстакады известняк подается в приемный бункер экскаватором ЭКГ 5А.
Для хранения известняка предусматривается склад шатрового типа вместимостью 12000 т. Загрузка склада предусматривается ленточным конвейером. Разгрузка склада осуществляется через шесть разгрузочных бункеров. Под складом установлен ленточный конвейер, подающий известняк в отделение дробления глины и дозировки известняка [31].
Для хранения глины предусматривается грейферный склад вместимостью 22000 т. На склад глина подается самосвалами. На складе устанавливается бункер подачи глины на дробление. Подача глины в бункер предусматривается грейферным краном.
В отделении дробления осуществляется дробление глины в валковой дробилке производительностью 150 т/час. В отделении также устанавливается бункер и ленточный дозатор для взвешивания известняка. Известняк подается на ленту конвейера первым слоем, затем на известняк подается дробленая глина. Соотношение известняка и глины - 86 % и 14 %.
Известняк и глина, прошедшие стадии дробления и смешивания в соотношении 86 % и 14 %, подаются ленточным конвейером в
усреднительный склад, размещенный на производственной площадке.
Усреднительный склад, состоящий из двух штабелей по 33000 т, оборудован штабелеобразующим устройством и двумя разборщиками. Запас двух штабелей составляет 20 суток.
Шлаки доменный и мартеновский (компоненты сырьевой муки) из существующих отвалов транспортируются на площадку ж/д транспортом, разгружаются на приемном устройстве. В продольном усреднительном складе производится усреднение доменного шлака. Доменный шлак усредняется в двух штабелях по 9100 т (запас 9 суток), мартеновский шлак хранится в штабеле емкостью 1750 т (запас 10 суток).
Для дозировки компонентов в отделении сушки и помола предусмотрены бункеры [32].
Разгрузка штабелей осуществляется двумя штабелеразборщиками: один для смеси известняка и глины, другой для доменного шлака. Мартеновский шлак из штабеля на конвейер подается ковшовым погрузчиком через бункер.
Из усреднительного склада сырьевые материалы по 2-м ленточным конвейерам поступают на установку помола сырья.
Сушка и помол сырьевой смеси до готового состояния предусматривается в роллер-прессе с V-сепаратором и воздушно-проходным сепаратором. Производительность линии составляет 230 т/час муки с тонкостью помола 12 - 15 % остатка на сите 90 мкм.
Для сушки предусматривается использовать отходящие газы циклонного теплообменника с температурой +300 0С, газы для сушки подаются в V-сепаратор.
Перед подачей на сушку и помол сырьевые материалы дозируются, для этого в отделении предусмотрены три бункера с дозаторами: для смеси известняка и глины, шлака доменного, шлака мартеновского.
Готовый продукт газовым потоком выносится из сепаратора в циклоны-осадители, затем системой аэрожелобов и элеваторов подается в смесительный силос.
Хранение сырьевой муки перед подачей в печь предусматривается в силосе Д 16 м, вместимостью 8000 т. Подача сырьевой муки в силос и циклонный теплообменник предусматривается элеваторами.
Обжиг клинкера производится во вращающейся печи с одноветвевым 5-ти ступенчатым циклонным теплообменником и декарбонизатором PYROCLONR. Производительность печи 125 т/час или 3000 т/сутки. Расход тепла на обжиг по данным фирмы-производителя ZABIS составляет 710 ккал/кг клинкера. В декарбонизаторе сжигается 60 % топлива.
Охлаждение клинкера до температуры 90 0С предусматривается в колосниковом холодильнике. Количество воздуха, подаваемое на охлаждение, составляет 1,8 нм /кг клинкера. При прохождении слоя клинкера воздух нагревается. Часть нагретого воздуха с температурой 900 град. используется для сжигания газа печи, другая часть воздуха, нагретого до такой же температуры, используется для сжигания газа в декарбонизаторе (третичный воздух). Оставшаяся часть воздуха отсасывается из холодильника и обеспыливается в электрофильтре. Очищенные газы после электрофильтра удаляются в атмосферу через индивидуальную дымовую трубу [33].
Отходящие газы после циклонного теплообменника вращающейся печи направляются либо для сушки сырья в сырьевую мельницу, либо через кондиционер непосредственно в электрофильтр, который является общим для печи и сырьевой мельницы. Очищенные газы после электрофильтра направляются в дымовую трубу.
Охлажденный клинкер двумя пластинчатыми конвейерами шириной 800 мм, один рабочий, один резервный, подается в склад клинкера вместимостью 69300 т. Склад представляет собой силос Д 45,0 м. Предусмотрен сброс клинкера в отдельно стоящий силос Д 6 м, вместимостью 3000 т, который используется для некондиционного клинкера или для отгрузки клинкера в автотранспорт. Силос имеет две точки разгрузки, из них одну в автотранспорт .[34]
Места сброса клинкера оснащены аспирационными системами с очисткой аспирационного воздуха в рукавных фильтрах. Конечной товарной продукцией проектируемой печной линии является цемент различных марок.
Система разгрузки силосов - гравитационная, с двумя линиями выгрузки, на каждой линии по шесть точек разгрузки.
Доменный шлак и гипс доставляются ж/д транспортом. Для разгрузки думпкаров или полувагонов предусмотрены бункера на один вагон.
Шлак и гипс от приемного устройства подаются в напольный склад добавок для хранения. Производительность оборудования подачи составляет 130 т/час. Напольный склад представляет собой закрытое с трех сторон помещение, где на загрузке бункеров и штабелировании работают ковшовые погрузчики .[35]
Для помола цемента предусмотрена мельница с сепаратором. Поток материала из мельницы элеватором подается в сепаратор, где происходит разделение на готовый продукт и крупку. Крупка возвращается на домол в мельницу, а готовый цемент после осаждения в циклонах системой аэрожелобов и элеватора подается в цементный силос.
Подача добавок в бункер перед мельницами предусматривается из склада ленточными транспортерами. Подача гипса в приемный бункер предусматривается ковшовым погрузчиком. Гипс предварительно дробится в молотковой дробилке. Производительность цементной мельницы составляет максимально 184 т/ч.
Хранение цемента предусмотрено в многосекционном силосе Д 38 м одна круговая камера, пять внутренних камер. Вместимость силоса 21000 т. В многосекционном силосе возможно хранение до 6 различных марок цемента. Под силосом осуществляется отгрузка цемента в автотранспорт - 2 точки отгрузки. Загрузка ж/д транспорта - в стороне от силоса на ж/д пути. Подача цемента к месту погрузки осуществляется аэрожелобами и элеватором [36].
Отгрузка цемента предусматривается различными способами, а именно:
- навалом в автотранспорт;
- навалом в ж/д транспорт;
- в большегрузных мягких контейнерах типа Биг Баг автотранспортом и ж/д транспортом;
- отгрузка в мешках в ж/д вагоны.
Для упаковки 250 000 т тарированного цемента предусматривается строительство упаковочного отделения, оснащенного одной восьмиштуцерной турбороторной упаковочной машиной.
Производительность машины без автомата надевания мешков 80 т/ч.
В упаковочном отделении предусмотрена установка в мягкие контейнеры типа Биг Баг с годовым объемом упаковки 100 тыс. т.
К отделению примыкает склад заполненных контейнеров готовой продукции и исходного сырья оснащённые аспирационными системами и установками очистки от пыли. Очистка от пыли предусматривается в рукавных фильтрах. Пылеулавливающее оборудование поставляется фирмой-производителем совместно с технологическим оборудованием.
Содержание пыли после очистки не более 30 мг/нм .
Для оперативного контроля качества химического состава сырьевой муки и клинкера предусмотрена лаборатория, оснащенная оборудованием для подготовки пробы и рентгеноспектрометром. Кроме того, лабораторией предусматривается контроль химического состава известняка, глины, шлаков и гипса, физико-химический контроль выпускаемой продукции [37].
В процессе работы технологического оборудования печной линии по переработке отходов в атмосферный воздух будут выделяться: пыль неорганическая с содержанием SiO2 менее 20 %, пыль неорганическая с содержанием SiO2 70 - 20 %, пыль гипсового вяжущего. При сжигании топлива в обжиговой печи выделяются оксид и диоксид азота, оксид углерода (при розжиге печи), бензапирен. При работе автомобильного транспорта и техники: оксиды азота, оксид углерода, диоксид серы, керосин, сажа.
В центральной лаборатории для контроля исходного сырья и готовой продукции используются реактивы. Лаборатория оснащена системами вытяжной вентиляции (вытяжными шкафами). В лаборатории устанавливается 16 лабораторных шкафов. От вытяжных шкафов в
лаборатории: азотная кислота, гидрохлорид (соляная кислота), серная кислота, натрий гидроксид, аммиак, этанол, уксусная кислота [25].
2.2.3 Характеристика аварийных и залповых выбросов
Анализ предприятия, состава и характеристики источников выбросов вредных веществ ООО «ЮУГПК» Аккермановский рудник показывает, что аварийные выбросы в атмосферу исключаются.
Залповые выбросы на предприятии происходят при взрывных работах на карьерах. Выбросы при взрывах рассеиваются в течение 15 минут. При взрывах происходит выброс в атмосферу пыли, диоксида азота, оксида углерода.
При проведении взрывных работ в карьерах, работа технологического оборудования дробильно-сортировочных фабрик и на вспомогательных участках останавливается.
Анализ предприятия, состава и характеристики источников выбросов вредных веществ ООО «ЮУГПК» Печная линия по переработке отходов горного и металлургического производства, ТЭЦ с целью получения строительных материалов и бетонных изделий показывает, что аварийные выбросы в атмосферу исключаются.
Залповые выбросы на предприятии происходят при розжиге вращающейся печи и цементной мельницы. При розжиге печей в атмосферу выделяются окислы азота, диоксид серы, бенз/а/пирен, оксид углерода, пыль неорганическая: 70-20% SiO2. В рабочем режиме оксид углерода в выбросах от вращающейся печи и цементной мельницы отсутствует. При розжиге вращающейся печи и цементной мельницы, электрофильтры, для улавливания пыли неорганической, включаются одновременно с подачей газа [26].