По результатам ранжирования загрязняющих веществ можно сделать вывод, что приоритетными по массе выбросов веществами являются: Пыль неорганическая: до 20 % SiО2, (31,36 % от массы выбросов) и Взвешенные вещества (26,17 % от массы выбросов). На долю остальных приходится 42,47 % от массы выбросов.
По категории опасности приоритетным веществом является: Азот (IV) оксид (Азота диоксид), (80 % от КОП) и Пыль неорганическая: до 20 % SiО2 (8,11 % от КОП). На долю остальных приходится 11,89 % от КОП.
Также в состав предприятия на данной площадке входит Северозападный. Результаты ранжирования сведены в таблицу 2.23.
Таблица 2.23 - Ранжирование загрязняющих веществ в выбросах Северо-западный карьер по массе и категории опасности
Наименование |
|
Mi |
|
КОВ |
загрязняющих веществ |
т/год |
% |
м3/с |
% |
Азот (IV) оксид (Азота диоксид) |
5,1297 |
4,11 |
550,1 |
39,6 |
Азот (II) оксид (Азота оксид) |
5,9633 |
4,78 |
99,39 |
7,16 |
Углерод черный (сажа) |
1,1412 |
0,91 |
22,82 |
1,6 |
Взвешенные вещества |
9,5207 |
7,62 |
63,47 |
4,57 |
Углерод оксид |
3,565 |
2,85 |
1,19 |
0,09 |
Пыль неорганическая: до 20% SiC2 |
97,2409 |
77,87 |
648,27 |
46,7 |
Керосин |
2,3133 |
1,85 |
1,95 |
0,14 |
Итого |
124,874 |
100 |
1388,2 |
100 |
По результатам ранжирования загрязняющих веществ можно сделать вывод, что приоритетными по массе выбросов веществами являются: Пыль неорганическая: до 20 % SiО2, (77,87 % от массы выбросов) и взвешенные вещества (7,62 % от массы выбросов). На долю остальных приходится 14,51 % от массы выбросов.
По категории опасности приоритетным веществом является: пыль неорганическая: до 20 % SiО2 (46,7 % от КОП) и Азот (IV) оксид (Азота диоксид), (39,6 % от КОП). На долю остальных приходится 13,7 % от КОП. Следующая площадка 4: Взрывные работы.
Также в состав предприятия на данной площадке входит Центральный карьер. Результаты ранжирования сведены в таблицу 2.24.
Таблица 2.24 - Ранжирование загрязняющих веществ в выбросах Центрального карьера по массе и категории опасности
Наименование |
|
М, |
|
КОВ |
загрязняющих веществ |
т/год |
% |
л м3/с |
% |
Азот (IV) оксид (Азота диоксид) |
0,5508 |
13,95 |
30,34 |
73,3 |
Углерод оксид |
1,8213 |
46,14 |
0,64 |
1,5 |
Пыль неорганическая: до 20% SiО2 |
1,575 |
39,91 |
10,5 |
25,37 |
Итого |
3,9471 |
100 |
41,38 |
100 |
По результатам ранжирования загрязняющих веществ можно сделать вывод, что приоритетными по массе выбросов веществами являются: Углерод оксид (46,14% от массы выбросов) и пыль неорганическая: до 20% SiО2, (39,91% от массы выбросов). На долю остальных приходится 13,95% от массы выбросов.
По категории опасности приоритетным веществом является: азот (IV) оксид (Азота диоксид), (73,3 % от КОП) и пыль неорганическая: до 20 % SiО2 (25,37 % от КОП). На долю остальных приходится 1,5 % от КОП.
Также в состав предприятия на данной площадке входит Северозападный. Результаты ранжирования сведены в таблицу 2.25.
Таблица 2.25 - Ранжирование загрязняющих веществ в выбросах Северо-западного карьера по массе и категории опасности
Наименование загрязняющих веществ Азот (IV) оксид (Азота диоксид) Углерод оксид Пыль неорганическая: до 20% SiО2 Итого |
т/год 5,625 3,895 1,92 11,44 |
М, % 49,17 34,05 16,78 100 |
5 м /с 620,13 1,26 12,8 634,19 |
КОВ % 97,78 0,2 2,02 100 |
По результатам ранжирования загрязняющих веществ можно сделать вывод, что приоритетными по массе выбросов веществами являются: азот (IV) оксид (Азота диоксид), (49,17 % от массы выбросов) и углерод оксид (34,05 % от массы выбросов). На долю остальных приходится 16,78 % от массы выбросов.
По категории опасности приоритетным веществом является: азот (IV) оксид (Азота диоксид), (97,78 % от КОП) и пыль неорганическая: до 20 % SiО2 (2,02 % от КОП). На долю остальных приходится 0,2 % от КОП [28].
По результатам ранжирования цехов Печной линии можно увидеть , что основным источником является цех обжига клинкера, причем основной вклад в загрязнения вносит диоксид азота следовательно необходимо разработать план природоохранных мероприятий по уменьшению этих веществ в выбросах.
В цехе обжига сырья и производства клинкера газообразные соединения в основном выделяются из сырьевых материалов при сушке и обжиге. Для предотвращения выбросов газообразных загрязняющих веществ (в особенности SOx, NOx, HF, HCl, ЛОС) могут быть предложены первоочередные и дополнительные меры и приемы, которые могут быть внедрены как по отдельности, так и совместно, они включают:
- снижение подачи источника загрязняющих веществ;
- введение богатых кальцием добавок;
- оптимизацию процесса;
- дожигание отходящих газов.
Снижение выбросов газообразных неорганических веществ с дымовыми газами при обжиге сводятся к использованию набивных горизонтальных адсорберов каскадного типа и сухой очистке дымовых газов фильтрами.
При обжиге или распылительной сушке сырье или топливо могут стать источником газообразных выбросов, наиболее опасными из которых являются оксиды углерода, азота, серы, неорганические соединения фтора и хлора, а также органические вещества.
Обжиг - это ключевая операция при производстве клинкера, поскольку в ходе обжига формируются многие важные свойства готовой продукции: механическая прочность, износостойкость, постоянство размеров, химическая и водостойкость, огнеупорность. Обжиг ведут в обогреваемых газом туннельных печах преимущественно в окислительной среде. Изделия закрепляют на огнеупорных подставках и обжигают в вертикальном положении. Как правило, температура обжига составляет 1150 - 1250 °C.
Газообразные соединения выделяются из сырьевых материалов в ходе сушки, прокаливания и обжига, а также при сжигании топлива. NOx в основном выделяются при термическом «связывании» азота и кислорода в воздухе, подаваемом для горения топлива. Протеканию этой реакции способствуют повышенные температуры (особенно > 1200 °С) и избыток кислорода. Также реакция связывания может протекать в горячей зоне факела, даже если температура в печи ниже1200 °С.
При сгорании соединений азота, содержащихся в топливе (как правило, в твердом и жидком) и в органических добавках, образование NOX происходит при более низких температурах.
Ниже представлен ряд мер, которые можно применять для печей и сушилок как по отдельности, так и в комплексе:
- автоматизация сушилок;
- автоматический контроль температуры и влажности в сушилке;
- установка в зонах сушилок с независимым теплопереносом лопастных вентиляторов для создания требуемого температурного поля;
- более тщательная герметизация (заливка металлом, герметизация песком или водой) туннельных печей и печей непрерывного действия для снижения теплопотерь;
- улучшенная теплоизоляция (за счет применения теплоизолирующей футеровки или минерального волокна), что также снижает потери тепла;
- использование высокоскоростных горелок для повышения полноты сгорания и теплопереноса;
- замена устаревших туннельных печей новыми, большей ширины и длины, либо, если возможно, печами скоростного обжига (например,
роликовыми), что даст возможность снизить удельную энергоемкость процесса;
- интерактивное компьютерное управление режимом обжига, что ведет к снижению затрат энергии и выбросов загрязняющих веществ;
- оптимизация (минимизация) зазора между сушилкой и печью и, где возможно, досушивание в зоне предварительного нагрева печи, что даст возможность избежать остывания заготовок перед обжигом;
Кроме того, тщательная проработка формы и состава заготовок дает возможность снизить продолжительность сушки и обжига и перейти на использование печей скоростного обжига (роликовых, туннельных с выкатным подом).
Значительного понижения температуры обжига и сокращения его продолжительности можно достичь путем введения высокоэффективных спекающих добавок (щелочных и щелочноземельных). Таким образом удается снизить температуру обжига на 50 К и более. Во избежание разрушения изделий и падения качества продукции перед применением в производстве спекающие добавки проходят предварительные испытания. уменьшения выбросов NOx можно достичь путем минимизации содержания азота в сырье.
Наиболее предпочтительно для снижения выбросов диоксида азота использовать горелки с низким выделением NOx.
Выбросы оксидов азота имеют место при обжиге керамических изделий, в частности, огнеупоров, при температуре выше 1300 °C. Такие выбросы можно свести к минимуму путем применения специальных горелок с пониженным выделением NOx, которые дают возможность снизить температуру пламени и тем самым уменьшить образование оксидов азота при горении и (до некоторой степени) из топлива. Снижение выделения NOx достигается за счет подачи воздуха для понижения температуры пламени или работы горелок в импульсном режиме.
В работе рассмотрено Аккермановское месторождение флюсовых известняков и Печная линия по переработке отходов горного и металлургического производства, ТЭЦ с целью получения строительных материалов и бетонных изделий. Печная линия находится в южной части Гайского района Оренбургской области. В структурном отношении Аккермановский рудник состоит из двух основных площадок: дробильносортировочная фабрика-1 (ДСФ-1), ДСФ-2 и известняковые карьеры
(Центральный и Северо-Западный).
На предприятии ООО «Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания» в процессе работы производятся выбросы в атмосферу 27 наименований загрязняющих веществ. Для выявления приоритетных загрязняющих веществ в работе проведено их ранжирование по массе выбросов и категории опасности. По результатам ранжирования загрязняющих веществ можно сделать вывод, что приоритетными по массе выбросов веществами являются: диоксид азота (39,15 % от массы выбросов) и пыль неорганическая до 20 % SiO2 (35,45 % от массы выбросов). На долю остальных веществ приходится 25,4 % от массы выбросов.
По категории опасности приоритетными являются: диоксид азота (94,41 % от КОП).
Для выявления приоритетных источников выбросов на предприятии в работе было проведено ранжирование выбросов по массе и категории опасности отдельно по двум промплощадкам. Сначала ранжировались выбросы Аккермановского рудника. По результатам ранжирования загрязняющих веществ можно сделать вывод, что приоритетными по массе выбросов веществами являются: пыль неорганическая до 20% SiO2 (75,27 % от массы выбросов) и диоксид азота (13,17 % от массы выбросов). На долю остальных веществ приходится 11,56% от массы выбросов.
По категории опасности приоритетными являются: диоксид азота (84,49 % от КОП) и пыль неорганическая до 20% SiO2 (13,2 % от КОП). На долю остальных веществ приходится 2,31 % от КОП. Далее ранжировались выбросы Печной линии. По результатам ранжирования загрязняющих веществ можно сделать вывод, что приоритетными по массе выбросов веществами являются: диоксид азота (59,74 % от массы выбросов) и пыль неорганическая до 70-20 % SiO2 (23,55 % от массы выбросов). На долю остальных веществ приходится 16,71 % от массы выбросов.
По категории опасности приоритетными являются: диоксид азота (95,67 % от КОП) и бенз/а/пирен (2,66 % от КОП). На долю остальных веществ приходится 1,67 % от КОП.
Большинство загрязнений поступает в атмосферу от Печной линии. Поэтому для выявления основных источников выбросов далее в работе более детально был рассмотрен технологический процесс Печной линии.
По результатам ранжирования цехов Печной линии выяснили , что основным источником является цех обжига клинкера, причем основной вклад в загрязнение вносит диоксид азота, следовательно необходимо разработать план природоохранных мероприятий по уменьшению этих веществ в выбросах.
Горно-перерабатывающие предприятия должны относиться к охране природы, как к важнейшей своей служебной обязанности, быть организатором и руководителем всех природоохранительных работ. Предварительно следует оценивать степень будущего нарушения природы. Важным мероприятием по охране природы объектами горноперерабатывающего комплекса является борьба с запылением воздуха.
Предприятие ООО «Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания» включает в себя Аккермановское месторождение флюсовых известняков и Печную линию по переработке отходов горного и металлургического производства, ТЭЦ с целью получения строительных материалов и бетонных изделий. 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). Печная линия находится в южной части Гайского района Оренбургской области.
В процессе работы на предприятии производятся выбросы в атмосферу 27 наименований загрязняющих веществ, приоритетным из которых по категории опасности является диоксид азота. Основное количество этого загрязнения поступает в атмосферу от Печной линии, а именно от цеха обжига клинкера.
Наиболее предпочтительно для снижения выбросов диоксида азота использовать горелки с низким выделением NOx.