авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Повышение экологичности стеклотарного производства (на примере владимирской области)

На правах рукописи

ИШУНЬКИНА Наталья Александровна ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧНОСТИ СТЕКЛОТАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА (НА ПРИМЕРЕ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ) Специальность 03.00.16 – экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2008

Работа выполнена на кафедре экологии Владимирского государственного университета Научный доктор биологических наук, руководитель: профессор Трифонова Татьяна Анатольевна Официальные доктор технических наук, оппоненты: профессор Мусаев Вячеслав Кадыр оглы доктор технических наук, профессор Мелконян Рубен Гарегинович

Ведущая организация: ООО «НИИС» г. Гусь Хрустальный

Защита состоится «19» июня 2008 г. в 12 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.203.17 в Российском университете дружбы народов по адресу: 113095, Москва, Подольское шоссе, 8/5, аудитория 302.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117923, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Автореферат разослан « 19 » мая_ 2008 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор Чернышов В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Стекольная промышленность – одна из быстро развивающихся отраслей народного хозяйства, она является неотъемлемой частью мирового промышленного производства. Эта отрасль характеризуется широким ассортиментом продукции, потребность в которой в настоящее время увеличивается за счет развития других отраслей промышленности. Открываются все новые возможности использования стекла и ситаллов.

Увеличение спроса на стекольную продукцию влечет за собой расширение стекольного производства, а, следовательно, увеличение энерго-, водо- и ресурсопотребления. Технологический процесс производства стеклоизделий несовершенен в плане создания условий труда работающим и оздоровления окружающей среды (ОС). Рост мощностей стекольных заводов, использование разнообразных сырьевых материалов, высокопроизводительного оборудования, применение химических процессов привели к тому, что стекольные заводы стали источниками загрязнения атмосферного воздуха, водных объектов, почвы, а также источниками шума и вибрации. Поэтому дальнейшее развитие стекольной промышленности должно быть тесно связано с решением задач повышения экологической безопасности производств.

Стекольная промышленность – одна из приоритетных, динамично развивающихся и прибыльных отраслей народного хозяйства Владимирской области. На территории области действуют более стекольных предприятия, выпускающих широкий ассортимент продукции:

стеклотару, стекловолокно, кварцевое стекло, сортовую посуду из хрусталя и цветного стекла, оптическое стекло, строительное стекло, листовое стекло, медицинская стеклянная тара, сувенирно художественные изделия и многое другое.

Наиболее востребовано стеклотарное производство, которое составляет 60% объёма (по весу) среди основных видов изделий стекольной промышленности. Владимирская область дает 40 % всех мощностей Центрального региона, выпускающего около 30 % бутылок России. Вместе с тем отечественная стекольная продукция имеет низкую конкурентоспособность на мировом рынке. Только 30 % применяемых в отрасли технологических схем соответствуют современному мировому уровню, а 28 % являются устаревшими и не имеют резервов для модернизации. Серьезной проблемой является увеличение негативного воздействия производства на окружающую среду. По этому параметру отечественная стекольная промышленность в 2 раза превышает показатели ведущих зарубежных стекольных компаний.

Таким образом, целесообразно проводить оценку воздействия стеклотарного производства на окружающую среду с целью повышения его экологичности. В настоящее время для Владимирской области эта задача является весьма актуальной.

Цели и задачи исследований. Цель настоящей работы – провести комплексную экологическую оценку воздействия стеклотарного производства Владимирской области на окружающую среду и разработать научно-практические рекомендации по повышению экологичности данной отрасли промышленности.

Поставленная цель определила следующие задачи:

1. Провести анализ влияния стеклотарного производства на окружающую среду с выявлением приоритетных загрязнителей;

2. Описать жизненный цикл стеклотарной продукции;

3. Оценить экологичность и безопасность стеклотарного производства;

4. Разработать основные рекомендации по повышению экологичности стеклотарного производства.

Научная новизна работы. В работе впервые реализован комплексный подход, в котором проведена оценка техногенной нагрузки стекольных предприятий Владимирской области на окружающую среду:

1. Осуществлена оценка экологичности стеклотарного производства;

2. Разработан жизненный цикл стеклотарной продукции и схема входных и выходных потоков предприятия;

3. Разработана методика расчета комплексного коэффициента экологической эффективности применительно для оценки экологичности стеклотарного производства;

4. Разработаны рекомендации по повышению экологичности стеклотарного производства.

Практическая значимость работы. Путем проведения комплексной оценки показана степень влияния стеклотарного производства Владимирской области на объекты окружающей среды.



Результаты работы позволяют:

1. С помощью анализа жизненного цикла продукции выявлять основные экологические аспекты;

2. Разработанный комплексный коэффициент экологической эффективности стеклотарного производства максимально оценивает степень экологичности данного производства и позволяет выявить основные причины неудовлетворительной экологической ситуации стеклотарных предприятий;

3. Разработаны мероприятия по повышению экологичности стеклотарного производства:

- система очистки продувочных вод водооборотной системы;

- разработаны и внедрены экологические паспорта стеклотарных предприятий, которые выпущены отдельными книгами, переданы заказчикам и приняты к внедрению;

- для стеклотарного производства разработаны основные направления внедрения системы управления охраной окружающей среды в соответствии с требованиями международных стандартов.

Результаты работы могут быть использованы для экологической оценки воздействия на окружающую среду предприятий других отраслей стекольной промышленности.

Результаты работы могут быть рекомендованы при организации системы управления охраной окружающей среды на предприятиях других отраслей стекольной промышленности.

Защищаемые положения.

1. Комплексная оценка воздействия стеклотарного производства на ОС.

2. Жизненный цикл стеклотарной продукции.

3. Методика расчета комплексного коэффициента экологической эффективности предприятий, специализирующихся на производстве стеклотары.

4. Рекомендации по повышению экологичности стеклотарного производства, в том числе система управления охраной окружающей среды.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты докладывались: на III Международной научно-практической конференции «Экология речных бассейнов» (Владимир, 2005 г.), Х Международной экологической конференции студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития» (Москва, г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы экологии, биологии и образования» (Санкт-Петербург, 2006 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Наукоемкие технологии ХХI века» (Владимир, 2006 г.), IV Международной научно практической конференции «Экология речных бассейнов» (Владимир, 2007 г.), 2-ой Международной научно-технической конференции совещании «СтеклоТехнолог- ХХI-2» (Белгород, 2008).

По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 179 страницах машинописного текста, включает 28 таблиц, 22 рисунка. Работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Список литературы содержит 170 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит общую характеристику работы, посвященной повышению экологичности стеклотарного производства Владимирской области. Обосновывается актуальность темы исследования, определяются цель и задачи, показана практическая значимость и реализация результатов работы.

Первая глава состоит из семи разделов и посвящена характеристике стеклотарной промышленности и ее влиянию на окружающую среду.

В первом разделе приводится информация о применении стеклоизделий в народном хозяйстве.

Во втором разделе рассматривается положение стекольной промышленности на мировом уровне и ее место в экономике России.

В третьем разделе приводится информация об особенностях и структуре стекольной промышленности.

В четвертом разделе приводится информация о доли стеклотарной отрасли в стекольной промышленности и востребованности стеклянной тары в народном хозяйстве.

В пятом разделе представлена информация о стекольной промышленности Владимирской области.

В шестом разделе рассматриваются основные принципы технологии стеклотары.

В седьмом разделе приводится информация о существующих экологических проблемах отечественного производства стеклянной тары и рассмотрены основные направления экологизации стеклотарного производства.

Вторая глава состоит из двух разделов и посвящена объектам и методам исследования.

В первом разделе определяются объекты исследования.

Объектами исследования явились ведущие стеклотарные предприятия Владимирской области: ОАО «Красное Эхо» (Гусь-Хрустальный район), ЗАО «Великодворский стекольный завод» (Гусь-Хрустальный район), ООО «Русджам» (г. Гороховец, русско-турецкое производство стекла).

Предприятия специализируются на выпуске пищевой стеклянной тары.

Объем выпускаемой продукции составляет: ООО «Красное Эхо» - 241, млн. штук бутылок в год, ЗАО «ВСЗ» - 205 млн. штук в год, ООО «Русджам» - 1,15 млрд.штук/год. Основная характеристика предприятий представлена в табл. 1.1.





В состав предприятий входят следующие основные и вспомогательные подразделения: склады сырья;

склад стеклобоя;

составной цех;

машино-ванные цеха;

склад готовой продукции;

котельная;

компрессорная;

автотранспортный цех;

механический цех;

ремонтно строительный цех;

энергоцех (водопровод и канализация);

склад ГСМ;

склады материально-технические;

ЖКО;

административно-бытовые подразделения.

Режим работы предприятий непрерывный, 365 дней в году.

Табл. 1. Характеристика стеклотарных предприятий как источников загрязнения ОС Наименование ООО «Красное Эхо» ЗАО «ВСЗ» ООО «Русджам» параметров Тип печи регенеративная с регенеративная с регенеративная с подковообразным поперечным подковообразным направлением направлением направлением пламени, пламени пламени регенеративная с поперечным направлением пламени Количество печей 2 1 Производительность, 190 и 200 220 270;

310;

т/сутки Содержание боя, % 25-50 30 5- Основное топливо природный газ природный газ природный газ Резервное топливо не предусмотрено сжиженный газ дизельное Вид стекла бесцветное бесцветное коричневое, зеленое Состав отходящих газов NO, NO2, SO2, NO, NO2, SO2, CO2, NO, NO2, SO2, CO2, печей взвешенные вещества взвешенные взвешенные вещества вещества, сажа Наличие очистки одна печь оснащена не предусмотрено две печи оснащены отходящих газов печей экономайзером экономайзерами Количество источников 35 53 загрязнения предприятия Мощность выброса 1289,5 273,1 2585, предприятия, т/год Размер санитарно- 50 100 защитной зоны, м Водопотребление, 373,7 174,6 170, тыс.м3/год Источники артезианские артезианские городская водоснабжения скважины скважины, р. Дандур водопроводная сеть Расход воды в системах 1419,4 110,0 2752, оборотного водоснабжения, тыс.м3/год Отведено сточных вод, 125,1 70,5 21, тыс.м3/год Источник р. Побойка р. Дандур общая городская водоотведения канализация Мощность сброса 35,3 15,8 25, предприятия, т/год Количество 1001,4 831,7 1533, образования отходов предприятия, т/год Наблюдения за хозяйственной деятельностью предприятий проводились в период с 2002 по 2007 года.

Во втором разделе определяются методы исследования.

В работе использовались следующие методы и подходы:

1. Химическими и физико-химическими методами анализа фотометрический, гравиметрический, (титриметрический, ионометрический, фотоколориметрический, турбидиметрический, атомно-абсорбционный, тест-метод, определение гумуса мокрым сжиганием по Тюрину) проведены исследования снежного покрова и почвы в зоне влияния стеклотарного предприятия. Отбор проб снега и анализ снеговой воды проводился согласно методике, разработанной ЦИНАО. Отбор проб почвогрунта проводился в соответствии с требованиями ГОСТ 27753.0-88 – ГОСТ 2775312-88.

2. Расчетным методом определена суммарная нагрузка тяжелых металлов (ТМ) на почву.

3. На базе ООО «НИИС» (г. Гусь-Хрустальный, Владимирская область) инструментально определено загрязнение рабочей зоны стеклотарных предприятий.

4. Аналитическим методом обработаны данные по газовым выбросам и сбросам загрязняющих веществ (ЗВ) предприятий, обращению с отходами производств, существующее положение и проектные нормативы технологического оборудования.

5. Расчет экологичности предприятия произведен по методике определения экологической эффективности производства.

6. Составлен жизненный цикл стеклотарной продукции и схема входных и выходных потоков основного производства согласно ГОСТ Р ИСО 14040-98.

7. Проект экологического паспорта стеклотарных предприятий разработан согласно ГОСТ Р 17.0.0.06-2000. Разработка системы экологического менеджмента для предприятий по производству стеклотары осуществлялась на основе принципов, заложенных в Международном стандарте ГОСТ Р ИСО 14000.

Третья глава состоит из четырех разделов и посвящена анализу воздействия стеклотарного производства на окружающую среду.

В первом разделе приведены результаты исследования снежного покрова, почвы и р. Побойка (п. Красное Эхо, Гусь-Хрустальный район, Владимирская область). Исследования проводились с целью выявления загрязнения окружающей среды вследствие деятельности стеклотарного производства ОАО «Красное Эхо».

Отбор проб снежного покрова производился в десяти исследуемых точках при пяти повторах.

Пробы снежного покрова исследовались по восьми показателям (табл.

2.1).

Табл. 2. Загрязнение снежного покрова выбросами стеклотарного предприятия Наименова- Удаленность от источника выброса, м ние контр 10 50 90 130 170 210 250 290 показателя 1. рН 8,87 8,83 8,48 8,44 8,52 8,74 8,91 8,77 8,30 5, отс отс отс отс отс отс отс 2. 90,4 4,6 6, взвешенные вещества, мг/л 3. нитрит – 0,015 0,045 0,065 0,040 0,032 0,025 0,020 0,021 0,016 0, ионы, мг/л 4. нитрат – 1,43 1,65 9,50 3,05 2,96 2,13 1,25 1,21 1,18 1, ионы, мг/л 5. железо, 0,440 0,040 0,070 0,040 0,038 0,033 0,035 0,040 0,038 0, мг/л 6. сульфаты, 307,9 13,6 38,3 22,2 21,6 19,2 17,7 15,4 12,9 4, мг/л 7. хром (VI), 0,056 0,026 0,030 0,056 0,045 0,031 0,028 0,023 0,021 0, мг/л 8. Са+Мg, 4,88 2,12 3,28 3,84 3,70 3,56 3,44 3,35 2,74 0, мг/л Результаты анализа снежного покрова свидетельствуют о загрязнении территории предприятия ОАО «Красное Эхо» практически по всем измеряемым параметрам, за исключением загрязнения нитратами и нитритами. По сравнению с контрольными значениями за пределами санитарно-защитной зоны (СЗЗ) наблюдается превышение содержания нитратов, нитритов, сульфатов, хрома(VI), общего железа, суммы кальция и магния, что свидетельствует о рассеивании загрязняющих веществ.

Пробы почвы исследовались на рН, содержание нитратов, сульфатов, гумуса, ТМ (табл. 2.2).

Результаты анализа образцов почвы выявили загрязнение территории промплощадки «Красное Эхо» по сульфатам и ТМ, эти данные свидетельствуют о влиянии процессов растаривания сырьевых материалов (рН, сульфаты) и работы механического производства (ТМ). Наблюдается загрязнение территории за пределами СЗЗ: превышение содержания нитратов составило 2,6 ПДК;

превышение содержания сульфатов по сравнению с контрольным значением 400 мг/кг почвы достигает 734 мг/кг почвы.

В апреле 2005 года был зафиксирован залповый сброс сточных вод в р. Побойка, который повлек за собой гибель рыбы в водоеме (содержание нефтепродуктов составило 1,2 мг/л).

Результаты исследований свидетельствуют о загрязнении р. Побойка нефтепродуктами и ТМ, что связано с неэффективной работой очистных сооружений и сбросом неочищенных продувочных вод водооборотной системы предприятия.

Табл. 2. Загрязнение почвы выбросами стеклотарного предприятия Наимено- Удаленность от источника выброса, м вание показа- контр.

10 50 90 130 170 210 250 290 теля 1. рН 8,20 7,53 7,80 7,30 7,35 7,39 7,47 7,33 7,29 5, 2. нитрат – ионы, мг/кг почвы 79,5 50,2 339,1 97,8 53,8 22, 83,6 67,3 39,7 33, 3.

сульфаты, мг/кг почвы 700 502 348 426 526 649 734 625 575 4. гумус, % 2,4 1,8 1,5 2, 0,3 1,9 2,2 3,3 1,4 1, 5.

суммарная нагрузка, ТМ 177,84 27,97 38,51 33,93 34,26 36,82 35,20 37,17 36,28 37, Пробы воды из р. Побойка – приемника сточных вод предприятия «Красное Эхо» отбирались на содержание нефтепродуктов, ТМ, величину рН (табл. 2.3).

Табл. 2. Результаты анализов воды р. Побойка выше и ниже сброса сточных вод Номер Нефте- рН Содержание тяжелых металлов, мг/л пробы продукты, Cr Mn Fe Ni Cu Zn мг/л (хром) (марганец) (железо) (никель) (медь) (цинк) 500 м 0,09 10,04 0,020 0,02 0,96 0,02 0,03 0, выше спуска 500 м 0,21 7,66 0,028 0,12 0,57 0,06 0,14 0, ниже спуска р. 0,18 7,95 0,053 0,01 1,02 0,09 0,06 0, Побойка ПДКр/хоз 0,05 6,5-8,5 0,020 0,01 0,03 0,01 0,01 0, Второй раздел посвящен составлению жизненного цикла стеклотарной продукции типичного стекольного предприятия Владимирской области (рис.3.1).

Добыча и Транспортировка Обработка материалов, производство сырья приготовление шихты сырья стеклобой Изготовление стеклотары брак производства Упаковка Утилизация Использование в возвратная тара качестве тары на предприятии потребителе Использование Доставка продукции Выброс продукции потребителю Выбросы в атмосферу и рабочую зону Отходы производства Рис. 3.1. Жизненный цикл стеклотарной продукции Рассмотрим характеристику производств. Основное производство представлено составным и машино-ванными цехами;

к вспомогательному производству относятся механический, ремонтно-строительный цеха, электроцех, котельная, компрессорная, автотранспортный отдел (АТО).

Практически все процессы основного производства автоматизированы.

Типичное стеклотарное предприятие обеспечивается природным газом, электроэнергией, сжатым воздухом, водой (подземные и поверхностные источники забора воды). Основными сырьевыми материалами являются песок, сода, доломит, глинозём, мел, сульфат натрия;

к дополнительным материалам относятся оксиды селена и кобальта («Красное Эхо», «ВСЗ»), гематит, хромит («Русджам»).

Стадия обработки и подготовки сырья включает: дробление, сушку, измельчение, просев, дозировку и смешивание компонентов шихты.

Дробление и измельчение происходит в молотковых дробилках, сушка - в сушильных барабанах. Стадия обработки сопровождается сильным пылением, поэтому здесь располагаются группы циклонов и фильтров.

Главным преимуществом компании «Русджам» по сравнению с остальными анализируемыми предприятиями является тот факт, что источники загрязнения снабжены вакуум-отсосами с очисткой на фильтровальных установках, которые работают без выброса вредных веществ в атмосферу.

Подготовленное сырье дозируется и транспортёрами подается в смесители, где перемешивается и увлажняется. Полученная шихта элеваторами транспортируется в цеха выработки.

Варка стекла осуществляется в стекловаренных печах. Шихта, поступающая из составного цеха и стекольный бой (привозной и обратный) подаются к печам. Расплав шихты происходит под воздействием высоких температур (1450-1500 С), создаваемых в печах путём сжигания природного газа. Выбросы от печей содержат в своем составе продукты сжигания топлива (оксиды азота) и продукты разложения и уноса шихты (оксиды серы, аэрозоль взвешенных веществ).

В зависимости от технологии производства стеклотары может выделяться оксид углерода (компания «Русджам»). Отходящие газы от стекловаренных печей проходят через котел-утилизатор, где происходит частичное оседание пыли (не все печи снабжаются экономайзерами).

В процессе формования образуются пары масла, акролеин, сажа, которые удаляются через аэрационный фонарь.

В процессе изготовления стеклотары образуется стеклобой, который используется повторно в качестве сырья при варке стекла.

В результате анализа жизненного цикла основного производства стеклотары составлена схема входных и выходных потоков с учетом образования выбросов, сбросов и твердых отходов (рис. 3.2).

Определены 15 видов отходов вспомогательного производства, основную долю из которых составляют отходы сырьевых материалов, лом черных металлов, сажа, древесные отходы, ТБО.

В результате работы вспомогательного производства воздух рабочей зоны и атмосферный воздух загрязняются следующими веществами:

оксиды азота, серы, углерода, бенз(а)пирен, сажа, оксиды железа и марганца, оксиды никеля, хрома (VI), бор аморфный, взвешенные вещества, кремнийсодержащая пыль, абразивная и металлическая пыль, пыль древесная, кислота азотная, кислота серная, кислота соляная.

Вода на предприятиях используется для увлажнения шихты, охлаждения оборудования, стекломассы, подпитки системы водооборота, выработки теплоэнергии в котельной, хозяйственно-бытовых нужд.

Водоотведение обычно осуществляется в систему хозяйственно-бытовой канализации, где и происходит очистка. Для экономии свежей воды на предприятиях используется система оборотного водоснабжения. При охлаждении лотков стекломассы на стадиях формования вода загрязняется нефтепродуктами. В большинстве случаев существующая локальная очистка промышленных вод является неэффективной либо отсутствует.

Поэтому происходит загрязнение природных водоемов.

Оценивая жизненный цикл типичного стекольного предприятия, можно сделать следующие выводы:

наибольшее количество загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу, образуется в машино-ванных цехах в процессе варки и выработки стекломассы.

наибольшее количество загрязняющих веществ, поступающих в воздух рабочей зоны, образуется в составных цехах при обработке сырьевых материалов и машино-ванных цехах при отжиге стеклоизделий.

основными отходами производства стеклотары являются отходы IV–V классов опасности: стеклобой, отходы сырьевых материалов, лом чёрных металлов.

отсутствие очистки продувочных вод водооборотных систем.

Вода Сырье 1,2,7 Вода 1 Вода 3,5,8 1,6 4 9 10, Обработка и Разгрузка Приготовление Загрузка Варка подготовка Дозировка Формование сырья шихты шихты стекломассы сырья 1,2 1 1 1 3 5- Термоусадочная пленка 2 11 Склад Контроль Упрочнение Упрочнение Упаковка Отжиг готовой готовой на «холодном на «горячем стеклотары стеклоизделий стеклотары конце» конце» продукции Выходные потоки 1. Динатрий карбонат Входные потоки 2. Алюминий оксид 1. Привозной стеклобой 3. Динатрий сульфат 2. Тетраизопропил титана 4.Взвешенные вещества 5.Пыль неорганическая 70% SiO Твердые отходы производства 6.Пыль неорганическая 70-20% SiO 1. Отходы сырьевых материалов 7.Пыль неорганическая до 20% SiO 2. Упаковочный материал с 8. NO2, SO2, CO остатками тиксичных веществ 3. Бой огнеупоров 6. Масла отработанные 9. NO2, NO, SO2, пыль неорганическая до 20% SiO 7. Нефтепродукты 10. Сажа, акролеин, масло минеральное нефтяное 4.Эрклез 5. Обтирочный материал, 8. Стеклобой возвратный 11. Спирт изопропиловый загрязненный маслами 12. Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами 9. Пленочные материалы Рис. 3.2. Схема входных и выходных потоков основного производства типичного стеклотарного предприятия Третий раздел посвящен оценке экологичности исследуемых предприятий и разработке комплексного коэффициента экологической эффективности для стеклотарного производства.

Выбранная методика оценки экологичности стеклотарного производства основана на расчете комплексного коэффициента экологичности:

K = П М, (3.1) где:

– эффективность систем регулирования воздействия на окружающую среду;

П – коэффициент экологичности очистных сооружений;

М – технологический выход основной продукции.

Технологический выход основной продукции определяем следующим образом:

М = М 3 / (М 1 + М 2 ), (3.2) где:

M 1 – основное сырье, используемое при производстве, т/год;

M 2 – вспомогательное сырье и материалы, т/год;

M 3 – готовая продукция, т/год.

Оценка экологической эффективности осуществляется на основании анализа материального баланса:

M1 + M 2 = M 3 + M 4, (3.3) где M 4 – общее образование отходов, т/год (единицы токсичной массы, етм/т).

Исходные данные стеклотарных предприятий для расчета комплексного коэффициента экологичности представлены в табл. 3.1.

Полученное значение комплексного коэффициента экологичности технологических процессов и производств очень мало (производство считается экологичным, если К находится в интервале 0,5-1,0) вследствие низкого значения коэффициента эффективности систем регулирования воздействия на окружающую среду. Это указывает на существование одних и тех же экологических проблем не зависимо от применяемой технологии производства стекла. Следует отметить, что значение коэффициента экологичности очистных сооружений П колеблется в пределах 0,79-0,88 (высокий показатель экологичности). Технологический выход основной продукции невысок (0,74-0,84), - недостаточно используется сырье (отходы сырьевых материалов составляют 30 % от общего количества твердых отходов предприятий).

Табл. 3. Расчет коэффициента экологичности для стеклотарного производства Наименование показателя ОАО ООО «ВСЗ» «Красное «Русджам» Эхо» Технологический выход основной продукции 0,74 0,78 0, Фактический выброс ЗВ, етм /т 43,83 52,73 8, Выброс ЗВ на уровне ПДВ, етм/т 43,80 52,73 8, Фактический сброс ЗВ, етм/т 6,06 8,77 2, Сброс ЗВ на уровне ПДС, етм /т 0,20 0,85 0, Коэффициент экологичности очистных 0,88 0,87 0, сооружений Фактическое образование твердых отходов, 5,74 6,12 3, етм/т Общее образование отходов, етм /т 55,63 67,62 15, Эффективность систем регулирования 0,10 0,09 0, воздействия на окружающую среду Комплексный коэффициент экологичности 0,07 0,06 0, На наш взгляд комплексный коэффициент экологичности очистных сооружений П, рассчитанный по данной методике, не отражает эффективность работы очистных сооружений:

1. Исходя из фактического сброса ЗВ видно, что степень очистки сточных вод не отвечает экологическим требованиям;

2. Величины выбросов и сбросов неравнозначны (на порядок отличаются друг от друга).

Поэтому для стеклотарного производства предлагаем вести расчет по выбросам и сбросам раздельно:

П = Па Пв, (3.4) где:

Па – коэффициент, характеризующий эффективность работы газоочистного оборудования;

Пв – коэффициент, характеризующий эффективность работы водоочистного оборудования.

Тогда значение комплексного коэффициента экологической эффективности изменится (табл. 3.2).

Предложенная методика расчета комплексного коэффициента экологичности К дает более полную оценку степени экологичности стеклотарного предприятия и выявляет основные проблемы производства:

полученное значение коэффициента технологического выхода основной продукции М указывает на неэффективное использование сырья и образование большого количества отходов сырьевых материалов;

полученное значение коэффициента экологичности очистных сооружений выявляет низкую степень очистки сточных вод стеклотарных П предприятий;

полученное значение коэффициента эффективности систем регулирования воздействия на окружающую среду показывает, что основная масса ЗВ поступает в окружающую среду через выбросы предприятий.

Табл. 3. Расчет усовершенствованного коэффициента экологичности для стеклотарного производства Наименование показателя ОАО «Красное ООО ЗАО Эхо» «Русджам» «ВСЗ» Технологический выход основной продукции 0,74 0,78 0, Коэффициент, характеризующий 0,999 1,000 1, эффективность работы газоочистного оборудования;

Коэффициент, характеризующий 0,033 0,097 0, эффективность работы водоочистного оборудования Коэффициент экологичности очистных 0,18 0,31 0, сооружений Эффективность систем регулирования 0,10 0,09 0, воздействия на окружающую среду Комплексный коэффициент экологичности 0,013 0,022 0, В четвертом разделе приводится оценка влияния негативного воздействия стекольных предприятий Владимирской области на состояние окружающей среды и здоровье населения.

Четвертая глава состоит из четырех разделов и посвящена разработке мероприятий по повышению экологичности стеклотарного предприятия.

В первом разделе предложены мероприятия по совершенствованию системы газоочистки на предприятиях стеклотарной отрасли:

1. Внедрение котлов-утилизаторов тепла отходящих газов;

2. Внедрение высокоэффективных установок очистки газовых выбросов.

Во втором разделе предложены мероприятия по совершенствованию системы обращения с отходами стеклотарного производства:

1. Рациональное использование сырьевых материалов, повторное использование отходов сырья (около 16 % исходного сырья уходит в отход, который часто вывозится на полигоны ТБО);

2. Внедрение экспресс-анализа шихты;

3. Увеличение использования стеклобоя до 90-100 %.

При реализации изложенных мероприятий по повышению экологичности стеклотарного производства увеличивается выход готовой продукции (при этом значение коэффициента М может составить 0,95 1,0).

Рис. 4.1. Принципиальная схема очистки промышленных стоков водооборотной системы Третий раздел посвящен совершенствованию системы очистки промышленных стоков стеклотарных предприятий. Исследования показали, что промышленные стоки водооборотных систем стеклотарных предприятий в большинстве случаев сбрасываются в окружающую среду без предварительной очистки. Нами предлагается схема очистки продувочных вод водооборотной системы (рис. 4.1).

Загрязненная вода поступает в решетку (Р), где очищается от крупных загрязнений, затем производится очистка на песколовке. Взвешенные вещества собираются в емкость (Е1) и по мере накопления утилизируются.

В нефтеловушке (НЛ) осуществляется очистка от нефтепродуктов, нефтешламы собираются в емкость (Е2). Затем промышленные стоки поступают в усреднитель (У) и вертикальный отстойник (ОВ), где осаждаются тонкие взвешенные вещества.

Осадок обезвоживается в барабанном вакуум-фильтре и собирается в емкость (Е3), по мере накопления утилизируется. Доочистка стоков производится в двухступенчатых адсорберах (А1, А2) с дробленым керамзитом и активированным углем. Очищенная вода используется в качестве подпитки водооборотной системы.

Расчеты показали, что степень очистки составит 99 %. При этом в два раза увеличивается коэффициент экологичности очистных сооружений (для ООО «Красное Эхо» П = 0,22;

для ЗАО «ВСЗ» П = 0,11;

для ООО «Русджам» П = 0,77).

Четвертый раздел посвящен разработке системы экологического менеджмента на стеклотарном предприятии.

Для ОАО «Красное Эхо» и его филиала составлены экологические паспорта, разработанные в соответствии с ГОСТ Р 17.0.0.06-2000. В документе представлены сведения о выпускаемой продукции, характеристике технологического оборудования, данные по выбросам, сбросам, обращению с отходами, план природоохранных мероприятий.

Составление экологического паспорта послужило основой анализа экологической ситуации на предприятии и разработки основных направлений внедрения системы управления охраной окружающей среды.

Оценка текущей Исследование степени экологической загрязнения объектов ОС ситуации на стеклотарном физико-химическими предприятии методами Корректировка СУОС и постоянное улучшение Оценка экологичности Исследование условий стеклотарного труда работающих на производства стеклотарном предприятии Оценка эффективности ПДООС Составление Выявление экологических жизненного цикла аспектов на основе анализа Разработка и реализация производства стеклотары жизненного цикла ПДООС продукции Соответствие документации Разработка экологической политики экологическим стеклотарного предприятия требованиям Рис. 4.2. Принципиальная схема управления охраной окружающей среды на предприятии стеклотарной отрасли Несмотря на модернизацию и внедрение современных технологических линий производства стеклотары экологическая компонента все еще остается слабой. На стекольных предприятиях отсутствуют экологические службы, осуществляющие должный контроль за хозяйственной деятельностью организаций. На основании анализа собственных экспериментальных данных нами предлагается принципиальная схема управления охраной окружающей среды на предприятиях стеклотарной отрасли (рис. 4.2).

Использовались принципы, заложенные в Международном стандарте ГОСТ Р ИСО 14000, направленном на внедрение и функционирование системы управления охраной ОС. Схема включает крупные этапы, такие как формулирование целей и задач, планирование системы, организацию работ и осуществление запланированных мероприятий. В диссертационной работе показано, что каждый этап разбивается на конкретные шаги и действия, что позволяет не только конкретизировать работу соответствующих специалистов и служб и упростить контроль за выполнением, но и целенаправленно оценивать эффективность мероприятий по охране ОС и системы экологического менеджмента.

ВЫВОДЫ 1. В ходе исследований был использован комплекс методов, которые позволили получить всестороннюю информацию о воздействии стеклотарного производства на окружающую среду. Достоверность и обоснованность научных положений и результатов обеспечена использованием гостированных методов анализа, научно-правовой документации.

2. Комплексная оценка влияния стеклотарного производства на окружающую среду показала, что предприятия этой отрасли оказывают существенное влияние на все ее компоненты. Установлено загрязнение селитебной зоны (содержание нитратов в почве составило 2,6 ПДК;

содержание сульфатов в исследованных почвенных образцах в два раза выше контрольного значения).

3. Результаты исследований речных вод показали, что основной вклад в загрязнение природных водоемов вносят нефтепродукты, поступающие с неочищенными продувочными водами оборотной системы водоснабжения (концентрация загрязняющих веществ в р. Побойка достигает 0,2 мг/л).

4. На основе анализа основного и вспомогательного производств для стеклотарного предприятия составлен жизненный цикл продукции и схема входных и выходных потоков, с помощью которых можно выделить основные экологические аспекты предприятия и наиболее неблагоприятные участки образования отходов. Установлено, что условная масса выбросов составляет около 90 % общей массы отходов стеклотарных предприятий.

5. Разработана методика расчета комплексного коэффициента экологической эффективности для стеклотарного производства, с помощью которой можно объективно оценить степень экологичности производства и выявить основные причины неудовлетворительной экологической ситуации стеклотарных предприятий. Расчет предложенной методики обоснован.

6. Предложены основные направления повышения экологичности стеклотарного предприятия:

- разработка и внедрение схемы очистки продувочных вод;

- рациональное использование основного и вспомогательного сырья, повторное использование отходов сырьевых материалов;

- внедрение котлов-утилизаторов тепла отходящих газов;

внедрение высокоэффективных установок очистки газовых выбросов.

7. Расчеты показывают, что при реализации предложенных мероприятий по повышению экологичности стеклотарного производства комплексный коэффициент экологической эффективности увеличивается от 50 до 75 % (для ООО «Красное Эхо» К = 0,026;

для ЗАО «ВСЗ» К = 0,017;

ООО «Русджам» К = 0,085).

8. Разработаны основные направления внедрения системы управления охраной окружающей среды на предприятиях стеклотарной отрасли, базирующейся на принципах международных стандартов (ИСО 14000).

Увеличение мощностей производства стеклотары в настоящее время обуславливает необходимость организации на предприятиях полноценных экологических подразделений и внедрение системы экологического менеджмента.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Трифонова Т.А., Ишунькина Н.А. Оценка экологичности 1.

стеклотарного производства // Стекло и керамика. – 2007. – № 6. – С.

32–35.

Трифонова Т.А., Ишунькина Н.А. Оценка жизненного цикла 2.

производства – основа системы управления окружающей средой на предприятии // Экология и промышленность России. – 2008. – № 1. – С. 29–31.

Ишунькина Н.А. Проблемы обеспечения экологической безопасности 3.

стекольного производства // Экология речных бассейнов. Труды III Международной научно-практической конференции. – Владимир:

Владимирский государственный университет, 2005. – С. 272–276.

Андрианов Н.А., Ишунькина Н.А. Опыт разработки и составления 4.

экологического паспорта природопользователя // Экология речных бассейнов. Труды III Международной научно-практической конференции. – Владимир: Владимирский государственный университет, 2005. – С. 253–256.

Трифонова Т.А., Андрианов Н.А., Ишунькина Н.А. Экологическая 5.

паспортизация промышленных предприятий на примере ОАО «Красное Эхо» // Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса. Том I. – Иваново: Ивановская государственная сельскохозяйственная академия, 2005. – С. 159–161.

Ишунькина Н.А. Экологическая ситуация г. Гусь-Хрустального // 6.

Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития. Труды Х Международной конференции студентов и молодых ученых. – М.: МГГУ, 2006. – С. 183–184.

Ишунькина Н.А. Производство стеклотары и охрана окружающей 7.

среды // Проблемы биологии, экологии и образования: история и современность. Материалы Международной научной конференции. – СПб: ЛГУ, 2006. – С. 165–167.

Ишунькина Н.А. Экологические проблемы стекольной 8.

промышленности // Наукоемкие технологии XXI века. Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции. – Владимир: Владимирский государственный университет, 2006. – С.

129–131.

Ишунькина Н.А. Влияние стеклотарного предприятия на 9.

окружающую среду // Экология речных бассейнов. Труды IV Международной научно-практической конференции. – Владимир:

Владимирский государственный университет, 2007. – С. 310–314.

ИШУНЬКИНА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА (РОССИЯ) ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧНОСТИ СТЕКЛОТАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА (НА ПРИМЕРЕ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ) В работе впервые реализован комплексный подход оценки техногенной нагрузки стеклотарного производства на объекты окружающей среды.

Проведена комплексная оценка влияния стеклотарного предприятия на окружающую среду современными методами исследования.

Разработан комплексный коэффициент экологической эффективности для стеклотарного производства. Выявлены основные экологические аспекты хозяйственной деятельности предприятий по изготовлению стеклотары.

Разработан жизненный цикл стеклотарной продукции. Получены экологические паспорта стекольных предприятий.

Разработаны мероприятия по повышению экологичности стеклотарного производства. Показана целесообразность внедрения системы управления охраной окружающей среды на предприятиях данной отрасли.

ISHUN’KINA NATAL’YA ALEKSANDROVNA (RUSSIA) INCREASE OF ECOLOGICAL COMPATIBILITY GLASS BOTTLE MANUFACTURE (under conditions of Vladimir region) The complex approach of an estimation of technogenic loading of glass bottle production on environment objects is realized for the first time (under conditions of Vladimir region).

The complex estimation of influence glass bottle on environment by modern methods of research has been carried out.

Complex coefficient of ecological effectiveness for glass bottle production has been developed. Main ecological pollutants of economic activity of glass bottle production enterprises have been found.

The live cycle of glass bottle products has been set up. Ecological passports of glass bottle works have been developed.

The measures of enhancing ecological compatability of glass bottle production have been worked out. The feasibility of ecological management at the enterprises of this area has been presented.

Подписано в печать 30.04. Формат 6084/16. Усл. печ. л. _. Тираж 100 экз.

Заказ Издательство Владимирского государственного университета.

600000, г. Владимир, ул. Горького, 87.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.