Дипломная работа: Факторы негативного воздействия предприятия ЗАО "Сантарм" на окружающую среду

Минимизировать вредные отходы можно заменой тех. процесса на более прогрессивный тех. процесс, при котором токсичные отходы, полностью или в большей степени заменяются нетоксичными.

Повысить экологичность производства можно заменой не утилизируемых отходов утилизируемыми.

Из выявленных сорока двух видов промышленных отходов двадцать четыре вида нетоксичных и восемнадцать видов токсичных различными массами. Частично или полностью утилизации на собственном предприятии подвергаются шестнадцать видов отходов. Количество и качество токсичных отходов, и соблюдение санитарно-гигиенических требований при размещении на территории предприятия всех видов отходов исключает отрицательное воздействие на окружающую среду.

Расчет вентиляции:

Для определения производительности вентилятора найдем количество воздуха, необходимого для обеспечения чистоты воздуха рабочей зоны и требуемой санитарно-гигиеническими нормами температуры.

1. Количество воздуха (J) определяем с учетом избытка явного тепла

где Q -. избыточные тепловыделения, ккал

с - теплоемкость сухого воздуха, ккал/кг

р - плотность при точного воздуха р = 1,2 кг/м

tвыт, tпр - температура удаляемого из помещения воздуха и при тонного воздуха

2. Qизбыт.= Qчел.+ Qоборуд., ккал

3. Qчел. - тепловыделения человека, выполняющего работу средней тяжести (IIа, IIб) при температуре окружающей среды 25° на одного человека Qчел.= 70 ккал,

В цеху па участке механической обработки установлены десять станков, работает 10 человек

Qчел.=70*10 = 700 ккал.

4.Тепловыделения от нагретых поверхностей оборудования

Qоборуд J*F(tнп-tуд.)

J = 8,1+ 0,45*(60-25= 9,67 Вт/м2

где F - площадь теплоотдающей поверхности

(0.0061 м2) для 10 станков

F= 0,0061 * 10=0,061 м2

tнп=60℃,tуд=25℃

Qоборуд=9,67 * 0,061(60-25)= 20,6 кВт

Qоборуд10 =20,6 * 10=206 кВт

5. ƩQизбыт=206 + 700 = 906 кВт

6. Jизб.тепл. = 906 *3600 =226,5 мі/ч

0,24 *1,2(25-20) *10і

7. Вредные вещества, выделяемые при шлифовании поверхностей: пыль металлическая, абразивная и аэрозоли от СОЖ

Wn=1.05 кг/ч - количество выделяемой пыли от 9 станков

Wаэр. =300 г/ч - аэрозоли СОЖ

8. Потребное количество воздуха для разбавления воздуха вредными веществами

где ц - коэффициент неравномерности распределения вредных веществ ц= 2,0

су – концентрация вредных веществ вудаляемом воздухе

спр – в приточном мг/м і

9. Общее количество потребного воздуха

L = 1993 + 1436 = 3429 мі/ч

L = 3,5 тыс. мі/ч при p = 440 Па

Для установки вентиляции принимаем вентилятор осевой радиальный ЦН1470 n = 15 I /с (900 об/мин) и КПДвент = 0,8

5.1 Расчет производственного освещения

Расчет искусственного освещения при использовании светильников с люминесцентными лампами.

1       Помещение участок металлических станков.

Размеры помещения: длина 12 м , ширина – 8 м, высота – 4 м.Потолок и стены побелены, мало загрязнены. Напряжение сети 220 В. Расчет производится методом использования светового потока. Принимаем систему общего освещения, так как она создает благоприятное распределение яркости в поле зрения. Для освещения участка металлических станков выбираем ПBJI светильники в пылезащитном исполнении. В качестве источников света используются люминесцентные лампы типа ЛБ. При высоте помещение Н = 4м и и высоте расчетной над полом hр = 0,9м определяем величину света светильника:

hc = (H - hp) *0,2м

где Н высота помещения, hp - высота расчётной поверхности.

Hp = (4-0,9) * 0,2 = 0,62 м

2       Высота расположения светильника над освещаемой поверхностью (расчетная величина подвеса):

h = H- hс--hp, м

h = 0,62-0,9 =2,48 м.

3 Определяем расстояние между светильниками L:

L = л * h, м

где л - параметрический коэффициент, равный 1,0.

L = 1,0 *2,48 = 2,5 м.

4       Определяем расстояние oт стены до ближайшего светильника
/:

I = 0,3 * L, м

I = 0.3*2.5 = 0,75 м.

5 Требуемое число светильников по длине Na и по ширине Nb помещения определяется по формулам:

где А - длина помещения, В - ширина помещения.

6 Общее число светильников:

N = Na*Nb, шт

N=5*3 = 15 шт.

Таким образом, принимаем всего 15 светильников по две лампы ЛБ в каждом, Nл =30 шт.

7 Определяем индекс помещения:

8       Определяем коэффициент использования светового потока ƞ. Коэффициенты отражения потолка, стен и рабочих поверхностей:

Рп = 70%, Рс=50%, Рр = 10%, ƞ = 56% при i=2.

Для помещений общественных и жилых зданий принимаем коэффициент запаса при освещении люминесцентными лампами Кз = 1,5.

9       Подставим полученные значения в формулу и определим рас
чётное значение светового потока для создания нормированной
освещённости на рабочих местах.

где Ен - освещённость на рабочем месте, равная 200 лк, для работ средней точности, III разряд по СНиП 23-05-95, Кз - коэффициент, S - площадь помещения (S=A*B= 12*8=96м), Z - коэффициент неравномерности освещения (Z=1,1), ƞ -коэффициент использования светового потока, Nл - число ламп в светильниках.

Исходя их этого, выбираем лампу ЛБ мощностью 30 Вт и Фл=2100лм.

10 Производим проверочный расчёт освещённости по формуле:

11 Общая мощность осветительной установки:

Po=Kn*P*Nл ,Вт,

где Кп - коэффициент, учитывающий потери пускорегулирующей аппаратуры (Кп = 1,25), Р - мощность лампы (Р=30 Вт).

Ро = 1,25*30*30 = 1125 Вт=1,1 кВт.

Таким образом, для общего равномерного освещения помещения площадью 96 м2 необходимо установить 30 светильников ПВЛ (по две лампы ЛБ в каждом, мощность лампы 30 Вт), общая мощность осветительной установки 1,1 кВт.

Оценка устойчивости энергетического оборудования механосборочного цеха от воздействия электромагнитных излучений при чрезвычайных ситуациях (ЧС)

Исходные данные:

-мощность энергетического оборудования - 100 к Вт;

-удаление от вероятного центра аварии - 5,2 км ;

-длина промышленного кабеля - 40 м;

-коэффициент экранирования промышленного кабеля - 3;

-длина вертикального ответвления проводки к электродвигателю

-1,0м ;

-допустимые колебания напряжения сети ±15%;

-рабочее напряжение -380 В.

1. Рассчитываем ожидаемые на объекте минимальные значения вертикальной Ев и горизонтальной Ег составляющих напряженности электрического поля :

R - расстояние от центра взрыва, м; g-мощность взрыва, кВт

2. Определяем максимальные ожидаемые напряжения наводок в системе электропитания в горизонтальных Ur и вертикальных UB линиях

где I - длина проводника, м ; ƞ - коэффициент экранирования линии;

Ur = 0,34 *1 =4,5 В;

Uв = 170,9 *1 =57,0 В;

3 определяем допустимое напряжение наводок в системе питания станков и двигателя

Uд =380 + 380 * 15=57,0 В

4 полученные значения вносим в таблицу и анализируем результаты оценки

Таблица 21

ВЫВОД: Энергетическое оборудование механического участка устойчиво к воздействию электромагнитных излучений (ЭМИ), так как невидимое напряжение в системе питания электродвигателей меньше допустимого, т.е. 57 < 522,5.

6. Экономическое обоснование дипломного проекта

В данном разделе дипломного проекта определим экономическую эффективность от практической реализации одного мероприятия. Суть мероприятия заключается в модернизации вентиляционной системы. Объект исследования – подготовительный отделение предприятия «Сантарм».

Экономическая эффективность предлагаемых мероприятий зависит от ряда факторов:

1.   Объема дополнительных капитальных вложений;

2.   Объема эксплуатационных затрат;

3.   Объема приведенных затрат как суммы эксплуатационных издержек и капиталовложений, приходящихся на один год эксплуатации аппаратных средств.

Таким образом, общий алгоритм экономического обоснования можно представить в виде следующих этапов:

1.      Определение объема капитальных вложений по базовому и проектируемому вариантам (после проведения мероприятий по модернизации). По установке циклона рассчитываем только по проектируемому варианту.

2.      Определение эксплуатационных издержек по базовому и проектируемому вариантам;

3.      Определение приведенных затрат по базовому и проектированному вариантам.

Расчет произведем отдельно по каждому из рассматриваемых мероприятий.

6.1 Определение экономической эффективности мероприятия по модернизации вентиляционной системы

6.1.1 Определение объема капитальных вложений по базовому варианту

Остаточная балансовая стоимость оборудования (Кб1) определяется по следующей формуле:

Кб1 = Кп - И

где - первоначальная балансовая стоимость вентиляционной системы (руб.)

И величина начисленного износа (с учетом того, что система эксплуатируется три года).

Кб1 = 250000 – 105000 = 145000 руб.

Стоимость производственного здания, занимаемого оборудованием (Кзд) определяется (с учетом рыночных цен) по формуле:

где - стоимость 1  производственных помещений;

Pi – площадь, занимаемая оборудованием и выносными устройствами по планировке, ;

h высота производственного помещения, м;

Si – количество оборудования i -го типа.

Кзд = 240 · 9 · 10 = 21600 руб. (учитывается только дополнительная площадь)

Затраты по НИР и подготовке производства определим как Книр1=25000 руб.

Итого инвестиций в капитальное вложения по базовому варианту ()

= 145000 + 21600 + 25000 = 191600 руб.

6.1.2 Определение объема инвестиций в капитальные вложения по проектируемому варианту

, руб.

где  - затраты по модернизации, руб.;

- дополнительная стоимость производственного здания занимаемого оборудованием, руб.

где  - стоимость дополнительного оборудования (циклон и крепежные приспособления), руб.

- стоимость установки и наладки оборудования, руб.

к коэффициент, учитывающий дополнительные затраты, связанные с модернизацией (амортизация инструмента, зарплата рабочих, расход электроэнергии);

- остаточная стоимость выбывающей из эксплуатации оборудования, руб.

Зм = (135000 + 2300) · 1,2 = 164760 руб.

Дополнительные затраты по НИР и подготовке производства примем в размере 9000 руб.

Итого капитальные вложения по проектируемому варианту:

145000 + 164760 + 9000 = 318760 руб.

Объем дополнительных капитальных вложений определим по формуле:

Д К = К2 – К1

Д К = 318760 – 191600 = 127160 руб.

6.1.3 Определение эксплуатационных издержек по базовому и проектируемому вариантам

Эксплуатационные издержки будут включать в себя: заработную плату персонала по обслуживанию вентиляционной системы, отчисления на социальные нужды персонала, затраты на содержание и ремонт оборудования (системы вентиляции), затраты по амортизации оборудования, затраты на электроэнергию, прочие эксплуатационные затраты.

Расчет заработной платы рабочих (Зо).

Заработная плата за фактически отработанное время (Зфо)

, руб. (6.3)

Где Fд– годовой действительный фонд времени работы рабочего (1450 час);

Kb – средний коэффициент, учитывающий затраты времени рабочих по обслуживанию системы;

Сr- часовая тарифная стоимость рабочего первого разряда (21 руб.);

Сko- средний тарифный коэффициент (2,8);

Sp- количество рабочих обслуживающих систему.

Основная заработная плата (Зоо)

, (6.4)

Где Кру- коэффициент, учитывающий режим работы и условия труда;

Кпо- коэффициент премиального вознаграждения.

Дополнительная заработная плата (Здо)

, (6.5)

Где Кдоп – коэффициент дополнительной зарплаты.

, руб. (6.6)

Так как по вариантам численность персонала и разряды рабочих не изменились то Зо1 = З02

Отчисления на социальные нужды (единый социальный налог).

, руб. (6.7)

Где Котч – ставка единого социального налога 26%.

Затраты по амортизации оборудования.

, руб. (6.8)

Где На- норма амортизации.

Затраты на содержание и ремонт оборудования (Зср).

, руб. (6.9)

Где Кср- коэффициент, определяющий долю затрат на содержание и ремонт оборудования.

Расход силовой электроэнергии, необходимый для работы электродвигателя.

, руб. (6.10)

где SОБ i – общее количество оборудования;

Мi мощность двигателей по единице оборудования;

Ксп – коэффициент спроса (0,9);

Ц – цена 1 кВт электроэнергии (3,2);

Fд – годовой действительный фонд времени работы оборудования (2000 час).

Прочие эксплуатационные издержки (Зэп).

, руб. (6.13)

Где Кпроч – коэффициент прочих эксплуатационных расходов по отношению к заработной плате рабочих.

Итого эксплуатационных издержек (Иэ):

, руб. (6.14)

Иэi = 37241,12 + 9682,69 + 17400 + 8700 + 53400 + 3990 = 130413,81 руб.

Иэ2 = 37241,12 + 9682,69 + 37171,2 + 18585,6 + 87600 + 3990 = 194270,61руб.

Определим удельные эксплуатационные издержки (Иуд):

, руб.

Где Vоч – объем очищаемого воздуха в год, м3.

6.1.4 Определение приведенных затрат по базовому и проектируемому вариантам

Объем приведенных затрат можно рассчитать по следующей формуле:

, руб. (6.17)

Где Кэ – коэффициент экономической эффективности капиталовложений (для экологических мероприятий 0,08);

Кi - капиталовложения по вариантам, руб.

Приведенные затраты по проектируемому варианту превысили приведенные затраты по базовому варианту, однако затраты по проектируемому варианту не превышают объем затрат по аналогичным мероприятиям связанным с модернизацией вентиляционных систем и следовательно могут быть признаны сравнительно экономически эффективными.

6.2 Определение экономической эффективности по установке рукавного фильтра в подготовительном отделении

Расчет производится только по проектируемому варианту.

6.2.1 Определение капитальных вложений

Капитальные вложения по проектируемому варианту (К2) - одновременные затраты, связанные с приобретением и вводом рукавного фильтра в эксплуатацию.

где Кс2 = 130000 руб.– балансовая стоимость рукавного фильтра, руб.;

Кздi – стоимость площади здания, занимаемой оборудованием, руб.;

Кслi – стоимость служебно-бытовых помещений, руб.;

Книрi – затраты по НИР (научно-исследовательским работам) и подготовке производства, руб.

Cтоимость производственного здания занимаемого оборудованием определяется по формуле:

Кздi = Цпл.здi × Рi × hi × ni,

где: Цпл.здi – стоимость 1 м.кв производственного помещения, руб.

Рi – площадь занимаемая единицей оборудования и выносными устройствами по планировке, м.кв.;

hi – высота производственного помещения, м;

ni - количество единиц оборудования, ед.

Кзд2 = 240 × 10 × 50 ∙ 1 = 120000 руб.

Стоимость служебно-бытовых помещений определяется по формуле:

Кслi = Цпл.слi × Ррi × hслi × Робi

где: Цпл.слi – стоимость 1 м.куб производственного помещения, руб.

Ррi – площадь, приходящаяся на одного рабочего , м.кв.

Hслi – высота служебно-бытового помещения, м;

Робi – количество рабочих, чел.

Ксл1 = Ксл2 = 350 × 7 × 2 × 1 = 4900 руб.

Затраты по НИР и подготовке производства определим по проектируемому варианту в размере 30920 руб.

Тогда К2 = 130000 + 120000 + 4900 + 30920 = 285820 руб.

6.2.2 Определение эксплуатационных затрат

Определение заработной платы рабочих (Из)- дана в таблице 1:

Заработная плата рабочих, руб.

Таблица 22

Годовые затраты на ремонт специальных приспособлений:

;

где,   0,12 коэффициент, учитывающий затраты на ремонт специальных приспособлений;

Кпр=30200 руб. – стоимость специальных приспособлений.

(руб.).

Для расчета затрат на ремонт и техническое обслуживание (табл. 2) принято допущение, что надежность системы составляет 88%. Тогда общая продолжительность простоев в связи с плановыми ремонтами и устранением неисправностей составляет 12% годового фонда времени работы станка.

Таблица 23

Затраты на ремонт и техническое обслуживание станка

Годовые амортизационные отчисления ИА определяются по формуле:

;

где,   НА= 9 – норма амортизации на реновацию, %.

 (руб.).

Годовые затраты на расход силовой электроэнергии ИЭ определяется по формуле:

;

где,   ЦЭ=2,25 руб./кВт×ч – цена 1 кВт×ч электроэнергии;

М= 3 –установленная мощность электродвигателей единицы обор., кВт;

ФОБ= 1840 – годовой действительный фонд времени работы оборудования, час; КЗ=0.8        –коэффициент загрузки электродвигателя по времени;

КМ=0.7 коэффициент загрузки по мощности;

r=1.05 коэффициент, учитывающий потери в сети;

ККПД=0.95–коэффициент полезного действия электропривода.

 (руб.).

Годовые эксплутационные издержки

Таблица 24

6.2.3 Определение приведенных затрат

Объем приведенных затрат можно рассчитать по следующей формуле:

, руб. (6.17)

Где Кэ – коэффициент экономической эффективности капиталовложений (0,1);

Кi - капиталовложения по вариантам, руб.

Приведенные затраты по проектируемому варианту не превышают объем затрат по аналогичным мероприятиям связанным с установкой и эксплуатацией аналогичного оборудования и поэтому могут быть признаны сравнительно экономически эффективными.

Основные экономические показатели по рассматриваемым мероприятиям отобразим в таблице 25.

Таблица 25 Основные экономические показатели, руб.

Заключение

Таким образом, изучив воздействие предприятия ЗАО «Сантарм» на экологическое состояние рабочей зоны и города, можно сделать следующие выводы:

1.  В дипломном проекте рассмотрены факторы негативного воздействия предприятия, деятельность которой социализируется по выпуску санитарно-технической арматуры, на окружающую среду с учетом применяемой технологией изготовления;

2.  Предложена оптимальная схема очистки воздуха, очистительное оборудование для рабочей зоны подготовительного отделения предприятия, включающее в систему пылегазоулавливающее устройство ЦН-15;

3.  Расчет циклона выполнен именно для конкретных условий производства. Эффективность предлагаемой очистки воздуха рабочей зоны предприятия 97%;

4.  Рассчитан анализ производственных факторов в условиях работы нескольких цехов предприятия ЗАО «Сантарм»;

5.  Произведен расчет эколого-экономической эффективности предлагаемых внедрений, а именно циклонного аппарата и рукавного фильтра.

Список литературы

1.         Охрана окружающей среды./Под ред. С.В. Белова.- М.: Высш. Шк., 1991

2.         Родионов А. И. Техника защиты окружающей среды / А.И. Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Торочешников,- М: Химия,1989.

3.         Родионов А.И. Технологические процессы экологической безопасности (Основы энвайроменталистики) /А.И. Родионов, В.Н. Клушин, В.Г. Систер.-Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой,2000

4.         Тимонин А.С. Инжинерно-экологический справочник. В 3-х т. Калуга: Изд-во Н. Боякаревой,2003

5.         Панин В.Ф. Экология для инжинера / В.Ф. Панин, А.И. Сечин, В.Д. Федосова. Под редакцией В.Ф. Панина.- М.: Издательский дом «Ноосфера», 2001

6.         Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии.- Л.: Химия, 1991

7.         Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П. Г. Романков, А.А. Носков.-Л.: Химия, 1981

8.         Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию./ Под ред. Ю.И. Дытнерского.-М.: Химия, 1983 (1991)

9.         Штокман Е.А. Очистка воздуха.- М.: Изд-во АСВ, 1999

10.       Зиганшин М.Г. Проектирование аппаратов пылегазоочистки / М.Г. Зиганшин, А.А. Колесник, В.Н. Посохин- М.: «Экопресс-ЗМ», 1998

11.       Защита атмосферы от промышленных загрязнений. В 2-х ч. Ч.1.: / Под ред. Калверта С., Инглунда Г.М..-М. Металлургия, 1988

12.       Страус В. Промышленная очистка газов.- М.:Химия, 1981

13.       Оборудование,сооружения,основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов / А.И. Родионов, Ю.П. Кузнецов, В.В. Зенков, Г.С. Соловьев.- М.: Химия, 1985

14.       Гордом Г.М. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии / Г.М. Гордон, И. Л. Пейсахов.- М.: Металлургия, 1977

15.       Рамм В.М. Абсорбция газов.- М.: Химия, 1976

16.       Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. 2-е изд.- М.: Химия, 1984

17.       Белевицкий А.М. Проектирование газоочистительных сооружений.-Л.: Химия, 1990

18.       Ветошкин А.Г. Технология защиты окружающей среды (Теоретические основы) / А.Г. Ветошкин, К.Р. Таранцева.- Пенза:Изд-во ПТИ, 2003

19.       Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты атмосферы от газовых выбросов.-Пенза:Изд-во ПТИ, 2003

20.       Инженерная защита окружающей среды (в примерах и задачах). Учеб. пособие. / Под ред. О.Г. Воробьева.- С.-Петербург, Изд-во «Лань», 2002

21.       Ильичев В.Ю. Основы проектирования экобиозащитных систем / В.Ю. Ильичев, А.С. Гринин.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002

22.       Аверкин А.Г. Аппараты для физико-химической очистки воздуха. Учеб пособие. В 2-х частях. Ч 1 Абсорберы. Пенза: ПГАСА, 2000

23.       Аверкин А.Г. Аппараты для физико-химической очистки воздуха. Учеб пособие. В 2-х частях. Ч 2. Адсорберы. Пенза: ПГАСА, 1999