2 курсовых работы по инженерной экологии (моя_курсовая)

Посмотреть архив целиком

  • Московский Авиационный Институт

  • (Государственный Технический Университет)









    1. Курсовая работа

    2. по курсу инженерной экологии на тему:

    3. «Экологическая оценка технологических процессов»














    Выполнила студентка

      1. Группы 05-312


    Научный руководитель Голованова Т.В





    1. Москва

    2003



    Содержание:


    1. Экологическая оценка технологической операции удаления остатков модельной массы Р3 из форм для литья титановых деталей по выплавляемым моделям……….………стр. 3


    2. Экологическая оценка технологического процесса литья титановых деталей в набивные формы………………………………………………………………………………стр. 7


    3. Экологическая оценка отходов жидкостей, применяемых для обезжиривания деталей в процессах гальванического производства………………………………………..………..стр. 10


    4. Экологическая оценка технологии титановых сплавов по выплавляемым моделям (выбросы в атмосферу)……………………………………………………………………...стр. 11


    5. Список использованной литературы…………………………………………………..стр. 15













































    1. Экологическая оценка технологической операции удаления остатков модельной массы Р3 из форм для литья титановых деталей по выплавляемым моделям

    Вариант 1.18.

    Исходные данные:

    1. Используемое водопотребляющее оборудование в операции – ванна непроточная с горячей водой

    2. Рабочий объем ванны – 1,76м3

    3. Выпуск продукции на участке – 182 т за год

    4. Периодичность полного слива воды из ванны – 1 раз в неделю

    5. Разовый объем отводимой воды - 0,62м3

    6. Разовый объем подпитки - 0,18м3

    7. Периодичность подпитки - 1 раз в сутки

    8. Отводимая вода загрязнена – нефтепродукты (30,2 мг/л); общее

    солесодержание (3230,0 мг/л)

    1. Отводимые воды, смешанные с производственными сточными водами, по системе канализации без очистки направляются на городские сооружения биологической очистки сточных вод, где: ПДКбоснефтепродукты – 2,5 мг/л;

    ПДКбособщее солесодержание – 1000,0 мг/л


    Экологическая оценка по итогам работы за год

    1. Объем потребления воды питьевого качества составит:

    1. Объем отведения загрязненной воды составит:

    V – разовый объем отведения воды, м3

    k – кратность замены рабочего объема воды за определенный промежуток времени

    1. Объем безвозвратных потерь составит:

    V – разовый объем безвозвратных потерь воды, м3

    k – кратность замены рабочего объема воды за определенный промежуток времени


    1. Полученные годовые объемы воды можно перевести в удельные показатели объемов:

    1. Влияние технологической операции на загрязнение промышленных вод:

    1. Влияние операции на загрязнение промышленных вод только нефтепродуктами:

    1. Влияние операции на повышение в сточных водах общего солесодержания:

    1. Строим диаграмму влияния операции удаления остатков модельной массы Р3 из форм для литья титановых деталей по выплавляемым моделям на загрязнение промышленных вод:

    1

    2 – влияние операции на загрязнение только нефтепродуктами

    (389,46 м3/год)

    1 – влияние операции на

    загрязнение общего солесодержания

    (104,135 м3/год)

    2


    1. Отрицательное влияние технологической операции на состояние окружающей

    среды:





    1. Показатели и критерии экологической оценки рассматриваемой технологической операции по ее потреблению и отведению воды сведены в таблицу 1.


    Показатели и критерии экологической оценки технологической операции по ее потреблению и отведению воды




    Таблица 1.

    Критерий, показатель

    Обозначение

    Величина

    м3/год

    м3

    Объем потребления воды питьевого качества

     

    95,24

    0,523

    Объем отведения загрязненной воды

     

    32,24

    0,177

    Объем безвозвратных потерь воды

     

    63

    0,346

    Влияние операции на загрязнение промышленных вод

     KWj

    KNj

    493,59

    2,71

    Отрицательное влияние операции на экологию окружающей среды

    556,595

    3,056



    Выводы:

    Мы определили, что объем безвозвратных потерь составляет больше половины воды питьевого качества, что приводит нас к выводу о том, что используемая технологическая операция не совершенна и даже не близка к этому, так как экологическое совершенствование предполагает полное исключение безвозвратных потерь воды.

    Объем отведения загрязненной воды (составляет третью часть объема воды питьевого качества) также высок, что предполагает большой объем сточных вод и соответственно увеличение сброса загрязняющих веществ вместе со сточными водами. Следовательно, надо так усовершенствовать технологический процесс, чтобы максимально уменьшить объемы сточных вод. Для чего стоит попробовать:

    • внедрить бессточное производство;

    • повторно или замкнуто использовать как «нормативно-чистые», так и загрязненные сточные воды;

    • углубить очистку загрязняющих веществ;

    • и т.д.

    Расчет влияния технологической операции на загрязнение промышленных вод только нефтепродуктами говорит о том, что вода, к сожалению, очищается недостаточно, а порой сбрасывается без всякой очистки. А ведь есть еще множество других веществ, которые сконцентрированы в гораздо большем количестве, соответственно и загрязняют они гораздо сильнее. К сожалению, загрязнение водоемов, рек и других водных объектов нарушает экологическую обстановку не только в них самих, но и во всей окружающей среде.


    2. Экологическая оценка технологического процесса литья титановых деталей в набивные формы

    Вариант 1.37.


    Показатели технологического процесса


    Таблица 1.

    Операция

    Используемое оборудование

    Цель использования воды

    Объем воды всего м3

    Объем воды питьевого качества м3

    Объем воды технического качества м3

    Размол графита

    Ударноцентробежная мельница

    Охлаждение подшипников мельницы

    60,18

    60,18

    -

    Прокалка графитовых форм

    Агрегат АПГФ-1000 с непрерывной подачей воды

    Охлаждение узлов агрегата

    24705

    -

    24705

    Плавка-заливка

    Установка 833Д с непрерывной подачей воды

    Охлаждение узлов агрегата

    213508

    -

    213508

     

    Оборотная система, к которой подведено используемое оборудование

     

    19,8

    19,8

    -


    Выпуск продукции на участке: 1320 т за год.

    При изготовлении деталей осуществляется три водопотребляющих операции. Безвозвратные потери воды наблюдаются только в системе водооборота.




    Показатели и критерии экологической оценки рассматриваемого технологического процесса по его потреблению и отведению воды

    Таблица 2.

    Водопотребляющая операция

    Используемое оборудование

    Цель использования воды

    Показатели и критерии экологической оценки (м3/т)

    Объемы потребления воды

    Объемы отведения воды

    Всего Nnj

    В том числе

    Всего Noj

    В том числе

    питьевого качества из прямоточной системы водоснабжения Nnj.пит

    технического качества из оборотной системы водоснабжения Nnj.тех

    В оборотную систему

    В канализацию

    "нормативно-чистых" Noj н.ч.

    загрязненных Nojf

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    размол графита

    ударноцентробежная мельница

    Охлаждение подшипников мельницы

    60,18

    60,18

    -

    3,647

    19,8

    40,38

    -

    прокалка графитовых форм

    Агрегат АПГФ-1000 с непрерывной подачей воды

    Охлаждение узлов агрегата

    24705

    -

    24705

    24705

    -

    -

    24705

    плавка-заливка

    Установка 833Д с непрерывной подачей воды

    Охлаждение узлов агрегата

    213508

    -

    213508

    213508

    -

    -

    213508

    Расчет коэффициента оборота в данном технологическом процессе:

    (0,025%)

    (99,975%)





    Выводы:

    Отрицательно влияние на состояние окружающей среды данные технологические процессы не оказывают. Наиболее загрязняющими элементами являются те вещества, которые содержатся в технологическом процессе: плавка-заливка. Наиболее водоемкой является операция по плавке-заливке. Безвозвратные потери воды наблюдаются только в системе водооборота. Коэффициент использования питьевой воды в оборотной системе составляет 0,00025 (0,025%), а коэффициент использования технической воды - 0,99975 (99,975%).








































    3. Экологическая оценка отходов фенолформальдегидных смол, используемых в литейном производстве в качестве связующих

    Вариант 2.13.


    При производстве отливок из стали и чугуна в индивидуальном и серийном производстве в качестве связующего используется 8,25 т смолы СФ-3042, имеющую в своем составе: свободный фенол – 1,4 т; свободный формальдегид – 0,25 т.

    Для фенола: LD50 = 427 мг/кг; tкипения = -1820С; F = 0; S =0,067.

    Для формальдегида: LD50 = 385 мг/кг; tкипения = -210С; F = 1; S =-1.


    1. Метод оценки технологических объектов с использованием расчетных величин индексов токсичности отходов.

    Метод позволяет производить оценку токсичности компонентов с использованием для расчетов известных токсикологических и физико-химических параметров химических веществ и соединений.

    т.

    т.


    вj – количество токсичного отхода j-го вида, образовавшееся в ходе функционирования (использования) рассматриваемого ТО, кг (т)

    l – суммарный индекс токсичного отхода жидкого вида, безразмерная величина.


    Классификация опасности отходов на основе LD50 их токсичных компонентов





    Таблица 1.

    Расчетная величина l полученная на основе LD50

    Класс токсичности

    Степень опасности


    менее 1,3

    I

    чрезвычайно опасные


    от 1,3 до 3,3

    II

    высокоопасные


    от 3,3 до 10

    III

    умеренно опасные


    более 10

    IV

    малоопасные



    Индекс токсичности (li) i-го компонента отхода определяется:

    Суммарный индекс токсичности (l) определяется:

    где n – число выбранных ведущих компонентов (n≤3)


    Класс токсичности рассматриваемого отхода определяется по таблице 1 и является в нашем случае для фенола – I (чрезвычайно опасное вещество) и для формальдегида – II (высокоопасное вещество)








    Таблица 2.

    Результаты сравнительной экологической оценки отходов

    Наименование отхода

    Токсичные компоненты отхода

    Содержание токсичных компонентов, т/т

    Индекс токсичности компонента li

    Суммарный индекс токсич-ности l

    Класс токсичности отхода

    Количество отходов, т/год

    Величина критерия оценки K'отх, т

    Смола СФ-3042

    Свобод-ный фенол

    1,096

    0,75

    I

    1,4

    1,86

    Свобод-ный формальдегид

    1,915

    II

    0,25

    0,33


    Выводы:

    На основе результатов сравнительной экологической оценки выявлено, что свободный фенол является чрезвычайно опасным, а свободный формальдегид - высокоопасным веществом, т.е. их компоненты представляют очень высокую опасность.



    4. Экологическая оценка технологии литья титановых сплавов по выплавляемым моделям (выбросы в атмосферу)


    Данные по операциям технологического процесса приведены в таблице 1.





    Таблица 1.

    Операция (применяемые материалы)

    Выделяющиеся вредное вещество

    Концентрация, кг/т

    ПДК, мг/л

    1. Приготовление стержневой смеси (мочевина, калиевая селитра)

    окись углерода

    14,11

    3

    окислы азота

    2,08

    0,06

    аммиак

    17,01

    0,04

    2. Изготовление стержней (стержневая масса, касторовое масло)

    окислы азота

    23,28

    0,06

    окись углерода

    157,67

    3

    аммиак

    139,64

    0,04

    аэрозоли масел

    6,50

    0,05

    3. Приготовление модельной массы КПЦ

    углеводороды

    0,38

    1,5

    аэрозоли углеводородов

    0,18

    0,7

    4. Изготовление моделей и сборка их в блок (масса КПЦ)

    окись углеродов

    4,09

    3

    углеводороды

    7,80

    1,5

    аэрозоли углеводородов

    3,71

    0,7

    5. Приготовление гидролизного этилсиликата-40 (этилсиликат, этиловый спирт, соляная кислота)

    этилсиликат

    1,22

    0,1

    этиловый спирт

    110,70

    5

    6. Приготовление керамической суспензии (этилсиликат, этиловый спирт, электрокорунд)

    этилсиликат

    2,18

    0,1

    этанол

    203,94

    3

    7. Покрытие модельных блоков огнеупорной суспензией и обсыпка электрокорундом (керамическая суспензия, электрокорунд)

    этилсиликат

    22,77

    0,1

    этиловый спирт

    2230,24

    5

    электрокорунд

    153,81

    30

    8. Сушка блоков в парах аммиака

    этилсиликат

    30,06

    0,1

    этиловый спирт

    4747,40

    5

    аммиак

    799,54

    0,04

    9. Удаление модельной массы КПЦ

    углеводороды

    9,29

    1,5

    окись углерода

    2,41

    3

    этиловый спирт

    124,08

    5

    аэрозоли углеводородов

    4,46

    0,7

    10. Прокалка готовых форм

    углеводороды

    166,01

    1,5

    окись углерода

    362,78

    3

    этилсиликат

    13,76

    0,1

    этиловый спирт

    672,13

    5

    сажа

    336,86

     0,1

    11. Плавка и заливка форм металлом в вакуумной электропечи DLK-4 (титановый сплав)

    углеводороды

    19,04

    1,5

    окись углерода

    7,54

    3

    аэрозоли масел

    490,71

    0,05

    титан

    16,81

     0,1

    12. Отбивка готовых отливок от керамики

    пыль

    203,13

     0,1

    13. Удаление блоков от центрального стояка (ацетилен, кислород)

    титан

    301,74

     

    окись углерода

    12,26

    3

    окислы азота

    21,90

    0,06

    14. Пескоструйная очитска отливок

    электрокорунд

    1083,21

    30

    15. Обрезка литников и выпоров вулканитовым кругом

    титан

    4729,61

     0,1

    пыль абразивная

    4726,10

    0,1 

    16. Пескоструйная очистка обрубленного литья (электрокорунд)

    электрокорунд

    286,39

    30



    Таблица 2

    Критерии сравнительной оценки влияния технологических

    процессов на загрязнение воздушной среды

    Операция (применяемые материалы)

    Выделяющиеся вредное вещество

    Ki

    Kj

    Kz

    1. Приготовление стержневой смеси (мочевина, калиевая селитра)

    окись углерода

    4,703

    464,620

    140508,582

    окислы азота

    34,667

    аммиак

    425,250

    2. Изготовление стержней (стержневая масса, касторовое масло)

    окислы азота

    388,000

    4061,557

    окись углерода

    52,557

    аммиак

    3491,000

    аэрозоли масел

    130,000

    3. Приготовление модельной массы КПЦ

    углеводороды

    0,253

    0,510

    аэрозоли углеводородов

    0,257

    4. Изготовление моделей и сборка их в блок (масса КПЦ)

    окись углеродов

    1,363

    11,863

    углеводороды

    5,200

    аэрозоли углеводородов

    5,300

    5. Приготовление гидролизного этилсиликата-40 (этилсиликат, этиловый спирт, соляная кислота)

    этилсиликат

    12,200

    34,340

    этиловый спирт

    22,140

    6. Приготовление керамической суспензии (этилсиликат, этиловый спирт, электрокорунд)

    этилсиликат

    21,800

    89,780

    этанол

    67,980

    7. Покрытие модельных блоков огнеупорной суспензией и обсыпка электрокорундом (керамическая суспензия, электрокорунд)

    этилсиликат

    227,700

    678,875

    этиловый спирт

    446,048

    электрокорунд

    5,127

    8. Сушка блоков в парах аммиака

    этилсиликат

    300,600

    21238,580

    этиловый спирт

    949,480

    аммиак

    19988,500

    9. Удаление модельной массы КПЦ

    углеводороды

    6,193

    38,184

    окись углерода

    0,803

    этиловый спирт

    24,816

    аэрозоли углеводородов

    6,371

    10. Прокалка готовых форм

    углеводороды

    110,673

    3872,226

    окись углерода

    120,927

    этилсиликат

    137,600

    этиловый спирт

    134,426

    сажа

    3368,600

    11. Плавка и заливка форм металлом в вакуумной электропечи DLK-4 (титановый сплав)

    углеводороды

    12,693

    9997,507

    окись углерода

    2,513

    аэрозоли масел

    9814,200

    титан

    168,100

    12. Отбивка готовых отливок от керамики

    пыль

    2031,300

    2031,300

    13. Удаление блоков от центрального стояка (ацетилен, кислород)

    титан

    3017,400

    3386,487

    окись углерода

    4,087

    окислы азота

    365,000

    14. Пескоструйная очитска отливок

    электрокорунд

    36,107

    36,107

    15. Обрезка литников и выпоров вулканитовым кругом

    титан

    47296,100

    94557,100

    пыль абразивная

    47261,000

    16. Пескоструйная очистка обрубленного литья (электрокорунд)

    электрокорунд

    9,546

    9,546


    gi – количество выделившегося за время технологической операции i-го вредного вещества, отнесенное к единице продукции, получаемой в ходе всего технологического процесса

    ПДКi – предельно допустимая концентрация i-го вредного вещества в воздушной среде

    Для операции по приготовлению стержневой смеси: