Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Курсовая работа - Экологическая обстановка на предприятии ОАО Челябинский электрометаллургический комбинат - файл 1.doc


Курсовая работа - Экологическая обстановка на предприятии ОАО Челябинский электрометаллургический комбинат
скачать (388.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc389kb.04.12.2011 15:47скачать

содержание

1.doc

Введение

Одной из основных экологических проблем является загрязнение атмосферного воздуха. Воздух – один из основных природных ресурсов. Атмосфера является определяющим условием жизни на планете. Качество атмосферы определяет жизнь и здоровье людей, существование растительного и животного мира. Больше всего подвержен загрязнениям воздушный бассейн.

Челябинск – крупнейший промышленный город России. Здесь находится большое количество предприятий, выбросы которых оказывают существенное влияние на экологическую обстановку всего Уральского региона. Предприятиями и транспортом города ежегодно в атмосферу выбрасывается 10 млн. т. водяного пара, 2 млн. т. газов (SO2, CO2, NO2 и т.д.), примерно 20 тыс. т. пыли и 150 т. тяжелых металлов (Pb, Zn, Cd и т.д.).

Основными загрязнителями атмосферного воздуха в Челябинске являются такие предприятия как «Мечел», «Челябинский электрометаллургический завод», «Челябинский электролитный цинковый завод». На их долю приходится более 60% общих выбросов города. Среди выбрасываемых веществ: окись углерода; окислы азота, хрома, марганца, соединения свинца, аммиака, фтора; фенол, сероводород, пары ртути. Со стоками предприятий черной металлургии в водные объекты поступают значительные количества взвешенных веществ, сульфатов, хлоридов, соединений тяжелых металлов. Выбросы, загрязняющие почвы содержат такие вредные вещества, как рудная и железистая пыли; оксиды марганца, серы, мышьяка, железа; соляная кислота.

В ходе технологических процессов на этих предприятиях образуются вещества, обладающие канцерогенным действием. Канцерогены негативно воздействуют не только на работающих, на данных производствах, но и на население проживающее в пределах зоны влияния этих предприятий. По данным Центра ГСЭН в Челябинской области от 20 до 25% рабочих мест на промышленных предприятиях не соответствуют нормативным требованиям по содержанию вредных веществ (в том числе паров газов, аэрозолей) в воздухе рабочей зоны.

Однако, онкологическая заболеваемость, связанная с производственными факторами изучена недостаточно. На 131 канцерогеноопасном предприятии Челябинской области, с общей численностью контактирующих с канцерогенными веществами 37467 человек, за 3 последних года было зарегистрировано 593 онкологических больных, большая часть которых работает на крупных предприятиях черной металлургии: ОАО «Челябинский электрометаллургический комбинат», ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «МЕЧЕЛ». Таким образом, комиссией по канцерогенным веществам при Министерстве здравоохранения России, ЧЭМК был признан канцерогеноопасным объектом.

ЧЭМК является одним из крупнейших в России производителем ферросплавов и электродной продукции, а значит и крупнейшим загрязнителем атмосферы города Челябинска. Выбросы комбината являются одними из наиболее вредных среди выбросов предприятий Челябинска. В санитарно-защитной зоне комбината находятся жилые дома. В зоне влияния ЧЭМК повышена заболеваемость и смертность. Именно поэтому проблема экологической обстановки на промышленном предприятии «Челябинский электрометаллургический комбинат» на сегодняшний день является актуальной.

Целью данной курсовой работы является выявление экологических проблем на ОАО «ЧЭМК», влияние выбросов этого предприятия на здоровье населения, рассмотрение применяемых методов и плановых мероприятий по решению экологических проблем, связанных с вредными выбросами комбината.
^ 1 Проблемы экологии на ОАО «ЧЭМК»
В черте города Челябинска расположено очень много заводов. Такой крупный комбинат, как ОАО «ЧЭМК» находится практически в центре. Его выбросы существенно влияют на чистоту воздуха в Центральном, Советском, Калининском и Тракторозаводском районах.

Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу Челябинским электрометаллургическим комбинатом составляет порядка 3 тыс. тонн ежегодно.

Одним из основных вредных веществ, выбрасываемых предприятием является бенз(а)пирен, который образуется при сгорании самоспекающихся электродов в дуговых печах. Доля выбросов ЧЭМК по бенз(а)пирену составляет 14,4% от общих выбросов. Самые высокие концентрации 3,4-бензапирена в г. Челябинске были обнаружены в зоне влияния ОАО «ЧЭМК»: от 0,13 до 5,6 мкг/100м3 (1,3-56 ПДК), а в воздухе отдельных производственных помещений концентрация составила от 0,07 до 92,8 мкг/м3 (0,46-618 ПДК). Бенз(а)пирен поступает в атмосферу с частицами сажи. В окружающей среде он накапливается преимущественно в почве, меньше в воде. Из почвы поступает в ткани растений и продолжает свое движение дальше по трофической цепи, при этом на каждой ее ступени содержание бенз(а)пирена в природных средах возрастает на порядок. Под воздействием ультрафиолетового излучения вступает в реакцию с оксидами азота, образуя токсичный смог.

При производстве ферросилиция в атмосферу попадают мелкодисперсные частицы диоксида кремния, которые затем оседают в виде пыли. В 2009 году «ЧЭМК» превысил утвержденные нормативы предельно допустимых выбросов по пыли неорганической с содержанием диоксида кремния более 70% на 93 тыс. 403 тонн. В 2010 году выброшено в атмосферный воздух более 53 тонн сверхнормативных загрязняющих веществ.

Ферросплавное производство ЧЭМК является одним из загрязнителей атмосферного воздуха шестивалентным хромом. Его выбросы составляют более 50 тонн ежегодно. Активное рассеяние хрома связано с сжиганием минерального топлива.

Марганец является составляющей промышленной пыли, выбрасываемой ЧЭМК и мигрирует в окружающей среде с её частичками.

В металлургических процессах при выплавке 1 млн. тонн стали образуется 320-400 тонн оксида углерода. Доля выбросов ЧЭМК по оксиду углерода составляет 13,2% от общих выбросов.

На любом металлургическом предприятии в процессе производства образуется большое количество промышленных отходов в виде шлаков, пыли, шлама. Концентрация пыли в воздухе рабочей зоны ЧЭМК превышает ПДК в несколько раз. Шлаковый отвал комбината формируется с момента пуска первой электродуговой плавильной печи ферросплавного производства в 1931 году и продолжает функционировать по настоящее время. Площадь шлакового отвала составляет более 40 гектаров при высоте буртов примерно 20 м., масса отвалов превышает 25 млн.т. Опасность такой свалки в том, что в ветреную погоду пыль от отходов летит в сторону Челябинска и загрязняет воздух.

В твердых выбросах комбината содержится 22000-31000 мг/кг железа. В прилегающие к ЧЭМК почвы поступает до 31-42 мг/кг железа. Это отражается на почвообразовательном процессе и на загрязнении растительной продукции, выращиваемой на данных территориях.
^ 2 Влияние вредных выбросов ЧЭМК на здоровье населения
Вещества, выбрасываемые комбинатом и загрязняющие природную среду, очень разнообразны. В зависимости от концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти.

В Челябинске, как и во всей уральской зоне, природные условия таковы, что треть дней в году наблюдается отсутствие ветра. В результате выбросы промышленных предприятий оседают в непосредственной близости от этих предприятий, в городской черте. В жаркие дни над Челябинском можно увидеть смог, который очень вредит населению и создает некомфортные условия.

Шестивалентный хром относится к веществам 1 класса опасности. Независимо от пути поступления в организм, в первую очередь поражаются почки. Также страдают функции печени и поджелудочной железы. Хром обладает канцерогенным эффектом, поражает ЦНС, оказывает повреждающее действие на репродуктивную функцию.

Бенз(а)пирен – канцерогенное вещество, 1 класса опасности, которое расценивается медиками как однозначно провоцирующее раковые заболевания. Вещество имеет хорошую проникающую способность в клетки живых организмов. Человек может получить его не только через кожу, но и через дыхательные пути и с пищей. Бенз(а)пирен обладает способностью накапливаться в живых организмах, провоцируя в дальнейшем онкологические заболевания. В организме бенз(а)пирен частично окисляется, давая производные фенольного и хинонного типа, также обладающими мутагенной активностью. Из организма выводится частично в неизменном виде.

Марганец относится к тяжелым металлам, веществам 2 класса опасности. Избыточное накопление марганца в организме сказывается, в первую очередь, на функционировании центральной нервной системы. Марганец забивает канальцы нервных клеток. Снижается проводимость нервного импульса, как следствие повышается утомляемость, сонливость, снижается быстрота реакции, работоспособность, ухудшается память, появляются головокружение, депрессивные, подавленные состояния. Марганец является политропным ядом, поражающим также легкие, сердечно-сосудистую и гепатобиллиарную системы, вызывает аллергический и мутагенный эффект.

Железо – вещество 2 класса опасности. При контакте человека с железом и его соединениями проявляется общетоксическое действие металла, раздражающее действие на верхние дыхательные пути. Соединения железа (II) обладают общим токсическим действием, соединения железа (III) менее ядовиты, но действуют прижигающее на пищеварительный тракт. Аэрозоли (пыль, дым) железа и его оксидов при длительном воздействии откладываются в легких и вызывают сидероз.

Пыль относится к веществам 3 класса опасности. Пылевые частицы поглощают коротковолновую часть солнечного спектра, снижают количество достигающего земной поверхности ультрафиолета, что способствует ослаблению адаптивных свойств всех живых организмов. Они оседают на поверхности листьев растений, сокращая их способность к восприятию солнечного света. Сажевые частицы в силу своей разветвленной поверхности способны адсорбировать значительные количества различных соединений, включая полиароматические. Таким образом, сажа играет важную роль в переносе вредных соединений в атмосфере. Длительный контакт с сажей вызывает рак кожи, обостряются респираторные заболевания, истончается слизистая верхних дыхательных путей. Вдыхание чрезмерного количества пыли может привести к ухудшению состояния лиц, страдающих хроническими заболеваниями легких, что включает, помимо прочего, такие заболевания как бронхит, эмфизема и астма. Контакт материала с кожей может вызвать ухудшение состояния лиц, страдающих дерматитом.

Пыль вызывает профессиональные заболевания легких, в первую очередь пневмокониозы. Наиболее распространенным и тяжелым пневмокониозом считается силикоз, развивающийся при вдыхании пыли, содержащей свободный диоксид кремния – микрочастицы SiO2, попавшие в лёгкие, кристаллизуются в них, а возникающие кристаллики разрушают лёгочную ткань, что впоследствии и вызывает тяжёлую болезнь. Кремнеземная пыль вызывает раздражение верхних дыхательных путей и бронхов.

Оксид углерода – вещество 4 класса опасности. Оксид углерода чрезвычайно ядовит. СО вдыхается вместе с воздухом и поступает в кровь, где соединяется с гемоглобином (сродство CO к гемоглобину выше в 200-300 раз, чем у O2). Вследствие чего, нарушается способность крови доставлять кислород к тканям, вызываются спазмы сосудов, снижается иммунологическая активность человека, сопровождающиеся головной болью, удушьем, потерей сознания и даже смертью. По этим причинам СО в повышенных концентрациях представляет собой смертельный яд. Также СО нарушает фосфорный обмен. Нарушение азотистого обмена вызывает зотемию, изменение содержания белков плазмы, снижение активности холинэстеразы крови и уровня витамина В6. Угарный газ влияет на углеводный обмен, усиливает распад гликогена в печени, нарушая утилизацию глюкозы, повышая уровень сахара в крови. Поступление СО из легких в кровь обусловлено концентрацией его во вдыхаемом воздухе и длительностью ингаляции. Больше всего при отравлении угарным газом страдает центральная нервная система.

Оксид углерода, поступающий в атмосферу с выбросами ЧЭМК, в данной концентрации не представляет смертельной опасности, но, вызывая кислородное голодание, является все же достаточно вредным для здоровья населения. Кроме того, смесь CO + O2 в пропорции 2:1 взрывоопасна.
^ 3 Мероприятия по защите окружающей среды от вредных выбросов ОАО «ЧЭМК»
Все направления защиты воздушного бассейна объединяются в четыре группы:

1) санитарно-технические мероприятия – сооружения сверхвысоких дымовых труб; установка газопылеочистного оборудования; герметизация технологического и транспортного оборудования;

2) технологические мероприятия – создание малоотходных и безотходных технологий. Реальная экономика – это высокие технологии;

3) планировочные мероприятия – создание санитарно-защитных зон; оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом розы ветров; расположение промышленных предприятий за городской чертой; озеленение территории промышленных предприятий и городов;

4) контрольно-запретительные мероприятия – установление ПДК и ПДВ загрязнителей; запрещение производства отдельных токсичных веществ (ДДТ); автоматизированный контроль за выбросами.

Сочетание всех групп мероприятий обеспечивает наибольшую эффективность в борьбе с загрязнениями атмосферы.

Эксплуатация атмосферо-охранных мероприятий требует значительных текущих затрат, которые приблизительно в несколько раз превышают годовые капитальные вложения.

Размеры затрат на охрану атмосферы зависят от степени очистки выбросов. Причем, стоимость очистки возрастает не прямопропорционально, а опережает коэффициент улавливания вредных веществ (рис. 1).



Рис. 1 – Зависимость размера затрат от степени очистки.
Расположение ОАО «ЧЭМК» изначально было запланировано на окраине г. Челябинска, однако, за счет стремительного роста города, комбинат все больше приближается к его центральной части. Кроме того, с развитием мощностей и ростом предприятия происходит так, что санитарно-защитная зона комбината постепенно уменьшается и вплотную прилегает к жилым застройкам.

Промышленное предприятие ЧЭМК постоянно внедряет новые технологии, заботясь о том, чтобы вредные выбросы оказывали как можно меньшее влияние на окружающую среду.

В цехе обжига электродов на ОАО «ЧЭМК» в 1995, 1997 годах были построены каталитические реакторы, которые совместно с уловом смолистых веществ частично нейтрализуют бенз(а)пирен, опытные каталитические реакторы построены за 4-й печью (на первом и втором огне) этого цеха, что дало сокращение выбросов в 1996 году на 4,5 т, в том числе бенз(а)пирена - на 7,5 кг. В тот же период были установлены электрофильтры и построена первая ступень очистки за вращающимися печами в цехе обжига известняка, заменен электрофильтр в цехе электродных масс. Имеющиеся на комбинате мощности по переработке отходов: цех сепарации шлаков, цех переработки неразлагающих горячих шлаков - позволяют полностью переработать с извлечением металлопродукта шлаки низкоуглеродистого и высокоуглеродистого феррохрома, а также шлаки ферромолибдена и ферровольфрама. Из шлака низкоуглеродистого феррохрома в основное производство возвращается до 8,4 процента металлопродукта. Отсепарированный шлак (75 процентов от массы) после переработки используется для известкования кислых почв, в производстве силикатного кирпича, в качестве добавок в строительные растворы и бетоны. Из шлака высокоуглеродистого феррохрома после дробления и сортировки на фракции получают дорожный щебень. На Челябинском электрометаллургическом комбинате за 1995 - 1997 гг. были произведены следующие природоохранные мероприятия: строительство установки и освоение технологии брикетирования хромосодержащих пылей газоочисток печей; разработка технологии переплавки циклонных пылей; разработка технологии выплавки ферросиликохрома из отходов производства в объеме 3500 т/год утилизированного шлака; разработка технологии выплавки высокоуглеродистого феррохрома из металлоконцентрата и "хвостов", полученных из шлаков в цехе переработки неразлагающихся горячих шлаков в объеме 24000 т шлака/год; сбыт извести - пыленки, уловленной газоочистками печей цеха обжига известняка, в объеме 10000 т/год, что составляет 100 процентов от накопления; оборотное водоснабжение от газоочисток цехов.

В 1998 году на ЧЭМК была впервые создана и внедрена в промышленную эксплуатацию принципиально новая система улавливания и обезвреживания смолистых возгонов пека, которая обеспечивает высокую экологическую безопасность данного производства, позволяет утилизировать в основном технологическом процессе образующееся тепло.

В 1999 году на ЧЭМК были построены отстойники с насосными станциями на выпусках ливневой канализации, построен цех обезвоживания осадков, внедрен замкнутый цикл водоснабжения, что позволило полностью прекратить промышленные стоки в реку Миасс.

В 2000 году в цехе по выплавке феррохрома были установлены новейшие газоочистные сооружения, мощные фильтры которых практически полностью стали улавливать вредные выбросы от производства ферросплавов.

В 2002 году выбросы твердых загрязняющих веществ ЧЭМК сократились за счет прекращения производства ферровольфрама и ферромолибдена, а также сократились выбросы в связи с установкой фильтров и проведением воздухоохранных мероприятий. Были закончены такие работы, как капитальный ремонт некоторых цехов и полная реконструкция аспирационных систем.

По результатам экспертизы, проведенной в 2004 году, ОАО «ЧЭМК» снизил выбросы бенз(а)пирена на 12 кг, (выбросы 2003 г. – 78 кг.) за счет использования прокалочных материалов и работы прокалочных печей только в режиме сушки. За счет внедрения термокаталитического реактора в цехе пропитки пеком ОАО «ЧЭМК» решен вопрос по улавливанию бенз(а)пирена на 99%. Позже ученые института электродной промышленности совместно с комбинатом разработали проект, изготовили и установили два реактора, которые способны разлагать бензопирен. Благодаря этим мероприятиям выбросы ЧЭМК по бенз(а)пирену были сокращены в 22 раза. В период с 2002 по 2004 год комбинат добился снижения суммарных выбросов на 2 млн. тонн. Согласно областной «Программе природоохранных мероприятий оздоровления экологической обстановки в Челябинской области на 2001 - 2005 годы» на комбинате было построено несколько газоочисток, что позволило сократить выбросы марганца и шестивалентного хрома.

В 2006 году в цехе по производству ферросплавов была изменена технология плавки феррохрома, благодаря чему вместо вредного шестивалентного хрома в атмосферу стал выбрасываться безвредный трехвалентный хром. ЧЭМК перешел на полную переработку текущих промышленных отходов.

В 2008 году на ЧЭМК была проведена широкомасштабная реконструкция основного технологического оборудования стабилизации шлаков и охраны атмосферного воздуха на основе установки и внедрения рукавных фильтров, что позволило сократить объем вредных выбросов на 1254 т/год. Однако, выбросы комбината по состоянию на 01.01.2009 г. все же достигли сверхнормативных значений.

В 2009 году ЧЭМК реализовал три воздухоохранных мероприятия, в том числе произвел установку новейших систем очистки газов. За счет внедрения природоохранных технологий ЧЭМК добился снижения выбросов с 16 тысяч тонн в 2005 году до 9,5 тысяч тонн в 2009 году. За счет снижения объемов производства и применения природоохранных мероприятий с 2009 года на ЧЭМК полностью прекратились сверхнормативные выбросы.

В 2010 году на ЧЭМК была запущена вторая система газоочистки, более совершенная и технологичная, по сравнению с ранее установленной – система сухой очистки газов ферросплавного производства. В основе новейшей технологии - мембранная ткань, которая улавливает мельчайшие частицы. Были усовершенствованы котлы-утилизаторы, снижающие выбросы в атмосферу углекислого газа, и аспирационная система, поглощающая значительное количество пыли и значительно снижающая ее содержание в воздухе рабочей зоны. Содержание пыли в газах до комплекса очистных сооружений достигает двух граммов на кубический метр. После комплекса этот показатель составляет максимум три миллиграмма. Норма ПДК - 20 миллиграммов на куб. Кроме того, благодаря современной установке по переработке шлакоотвалов сегодня отходы, хранившиеся на территории завода годами, превращаются в высококачественный щебень, а новые отходы производства уже не складируются а сразу перерабатываются.

В настоящее время комбинат приступил к строительству третьей системы газоочистки для ферросплавного производства, значительно превосходящей по масштабам и качеству очистки воздуха, выбрасываемого в атмосферу, две существующие.

К концу 2011 - началу 2012 года будет запущено два дополнительных комплекса по переработке шлаков. Работа установок по вторичной переработке отходов производства достигнет объема 2-3 млн. тонн в год и позволит за несколько лет освободить десятки гектаров городской территории.

Также в планах комбината проектировка и запуск системы котлов-утилизаторов, которая станет для города резервным источником дешевой тепловой энергии и сократит выброс в атмосферу углекислого газа.

Микрокремнезем, который сейчас улавливается новыми газоочистками, планируется использовать в производстве марок бетона высочайшего качества. Это мероприятие позволит не только получить новый источник дохода для комбината, но также снизить выбросы в атмосферу и в значительной степени уменьшить содержание пыли в воздухе рабочей зоны за счет вторичной переработки пыли.

Большинство агрегатов электродного производства в ближайшие пять лет планируется заменить на новые – более современные и производящие меньшее количество вредных выбросов.


Скачать файл (388.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации