Содержание
Введение
1. Экологические проблемы
2. Анализ загрязнений и перспективных направлений методов очистки выбросов и сбросов в цехах механической обработки
2.1 Загрязнение атмосферы выбросами
2.2 Загрязнение водного бассейна сточными водами
2.3 Загрязнение почвы отходами
2.4 Основные мероприятия по защите окружающей среды
Список использованной литературы
1. Экологические проблемы
Экологические проблемы человечества стали весьма существенными проблемами всей природы на Земле. Важнейшие общие задачи современной экологии: всеобъемлющая диагностика состояния природы планеты и ее ресурсов; отказ от природопокорительской идеологии; формирование такой стратегии поведения человеческого общества, такой экономики и таких технологии, которые приведут характер хозяйственной деятельности в соответствие с экологической выносливостью природы.
В настоящее время воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду определяется значительными объемами выбросов в атмосферный воздух, водопотребления для промышленных целей и сбросов сточных вод.К основным воздействиям энергетики на окружающую среду относятся потребление воды, кислорода воздуха, изменение ландшафта, а также многообразные выбросы, сбросы и отходы, поступающие в окружающую среду. Нефтедобывающая промышленность отрицательно воздействует на атмосферу, гидросферу и литосферу. Большой вред наносится экологии в результате: захоронения отходов бурения; аварийного разлива нефти; изменения ландшафта; потребления воды для буровых установок. Нефтеперерабатывающая промышленность является одним из крупнейших водопотребителей, создает опасность для водных объектов и оказывает отрицательное воздействие на экологическую обстановку городов. Газовая промышленность при добыче, переработке, хранении и транспортировке природного газа ущерб окружающей природной среде наносится выбросами вредных веществ в атмосферу. В угольной промышленности к основным факторам, влияющим на состояние окружающей природной среды, относятся: загрязнение земель отходами добычи и обогащения угля и горючих сланцев; истощение водных ресурсов; загрязнение подземных и поверхностных вод; загрязнение воздушного бассейна твердыми и газообразными вредными веществами при добыче, переработке и сжигании твердого топлива. Черная металлургия — одна из наиболее емких отраслей промышленности по загрязнению окружающей природной среды. В воздух выбрасываются пыль, диоксид серы, оксид углерода, оксиды железа, марганец, кальций, алюминий, кремний, титан, ванадий, фосфор, натрий, калий и др.; в доменном, мартеновском, конвертерном и электроплавильном производствах — пыль, оксид углерода, оксиды азота и т.д. В машиностроительной промышленности основными источниками загрязнения окружающей среды являются линейное производство, травильные и гальванические цехи, цехи механической обработки, сварочные и покрасочные цехи и участки.Загрязненность окружающей среды увеличивается из-за снижения технического уровня производства, износа технологического оборудования, сокращения капитальных вложений на природоохранные мероприятия.
2. Анализ загрязнений и перспективных направлений методов очистки выбросов и сбросов в цехах механической обработки
Машиностроительные предприятия включают в себя заготовительные и кузнечно-прессовые цехи, цехи термической и механической обработки металлов, цехи покрытий и литейные цехи. В процессе производства машин и оборудования широко используют сварочные работы, механическую обработку металлов, переработку неметаллических материалов, лакокрасочные операции и т.п. Рассмотрим характер загрязнений и методы очистки выбросов и сбросов в цехах механической обработки машиностроительного предприятия.
2.1 Загрязнение атмосферы выбросами
Механическая обработка металлов на станках в цехах механической обработки сопровождается выделением пыли, туманов масел и эмульсий, которые через вентиляционную систему выбрасываются из помещений. Значительное выделение пыли наблюдается при механической обработке древесины, стеклопластика, графита и других неметаллических материалов. Так, при обработке текстолита выделение пыли (г/ч) составляет: на токарных станках 50...80; на фрезерных–100...120; на зубофрезерных – 20...40. При механической обработке полимерных материалов одновременно с пылью могут выделяться пары различных химических веществ и соединений (фенола, формальдегида, стирола и др.), входящих в состав обрабатываемых материалов. Ниже приведено количество (г) паров воды, туманов масел и эмульсии, выделяющихся в 1 ч при работе станков в расчете на 1 кВт мощности устанавливаемых на станках электродвигателей. Количество (г) паров воды, туманов масел и эмульсии, выделяющихся в 1 ч при работе станков в расчете на 1 кВт мощности устанавливаемых на станках электродвигателей.
| Оборудование | Пары воды | Масляный туман | Туман эмульсола |
| Металлорежущие станки при масляном охлаждении | - | 0,02 | - |
| Металлорежущие станки при эмульсионном охлаждении | 150 | - | 0,0063 |
| Шлифовальные станки при охлаждении эмульсией и содовым раствором | 150 | - | 0,165 |
| Шлифовальные станки при охлаждении маслом | - | 30 | - |
В процессах шлифования и полирования выделяется большое количество тонкодисперсной пыли. Пыль, образующаяся в процессе абразивной обработки, на 30-40% состоит из материала абразивного круга, на 60-70% - из материала обрабатываемого изделия. Количество выделяющейся пыли зависит от размеров и твердости обрабатываемого материала, диаметра и окружной скорости круга, а также способа подачи изделия. При зачистке и шлифовке изделий выделяется более 50 г/ч пыли с одного станка. При заточке инструмента пыль имеет следующий фракционный состав:
| Размер частиц, мкм | 0-5 | 5-10 | 10-20 | 20-40 | 40-60 | >60 |
| Фракционный состав, % | 13 | 12,1 | 22,8 | 22,9 | 21,8 | 7,4 |
Основные меры защиты атмосферы от загрязнений промышленными пылями и туманами предусматривают широкое использование пыле- и туманоулавливающих аппаратов и систем. Исходя из современной классификации пылеулавливающих систем, основанной на принципиальных особенностях процесса очистки, пылеочистное оборудование можно разделить на четыре группы: сухие пылеуловители, мокрые пылеуловители, электрофильтры и фильтры. Пылеуловители различных типов, и том числе и электрофильтры, применяют при повышенных концентрациях примесей в воздухе. Фильтры используются для тонкой очистки воздуха с концентрациями примесей менее 100 мг/м3. Если требуется тонкая очистка воздуха при высоких начальных концентрациях примесей, то очистку ведут в системе последовательно соединенных пылеуловителей и фильтров.
К сухим пылеуловителям относятся все аппараты, в которых отделение частиц примесей от воздушного потока происходит механическим путем за счет сил гравитации, инерции, Кориолиса. Конструктивно сухие пылеуловители разделяют на циклоны, ротационные, вихревые, радиальные, жалюзийные пылеуловители и др.
Аппараты мокрой очистки газов имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсных пылей с dч ≥ (0,3-1,0) мкм, а также возможностью очистки oт пыли горячих и взрывоопасных газов. Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли либо на поверхность капель жидкости, либо на поверхность пленки жидкости. Осаждение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского движения.
Электрическая очистка газов. Основана на ионизации электрическим зарядом под действием постоянного электрического тока (напряжением до 90 кВ) взвешенных в газах твердых и жидких частиц с последующим осаждением их на электродах.
Фильтрование широко используются в промышленности для тонкой очистки вентиляционного воздуха от примесей, а также для промышленной и санитарной очистки газовых выбросов. При этом способе газоочистки газовые потоки проходят через пористые фильтровальные перегородки, пропускающие газ, но задерживающие твердые частицы. Фильтры служат для улавливания весьма тонких фракций пыли (менее 1 мкм) и характеризуются высокой эффективностью при очистке газов.
Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используются волокнистые фильтры, принцип действия которых основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести. Осаждение капель жидкости на поверхности пор происходит под действием всех ранее рассмотренных механизмов отделения частиц загрязнителя от газовой фазы на фильтроэлементах.
Процессы очистки технологических и вентиляционных выбросов машиностроительных предприятий от газо- и парообразных примесей характеризуется рядом особенностей: во-первых, газы, выбрасываемые в атмосферу, имеют достаточно высокую температуру и содержат большое количество пыли, что существенно затрудняет процесс газоочистки и требует предварительной подготовки отходящих газов; во-вторых, концентрация газообразных и парообразных примесей чаще в вентиляционных и реже в технологических выбросах обычно переменна и очень низка. Методы очистки промышленных выбросов от газообразных примесей по характеру протекания физико-химических процессов делятся на четыре группы: промывка выбросов растворителями примеси (метод абсорбции); промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (метод хемосорбции); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (метод адсорбции); поглощение примесей путем применения каталитического превращения.