20

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДЕНО

на заседании

кафедры водоснабжения

и водоотведения

" " 2011г.

М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я

к курсовой работе "Экологизация промпредприятия"

по курсу "Промышленная экология"

для студентов дневной формы обуче­ния по специальности 330200

Ростов-на-Дону

2011

УДК 628.544

Методические указания к курсовому проекту "Экологизация промпредприятия" по курсу "Промышленная экология" для студентов дневной формы обуче­ния по специальности 330200.- Ростов и/Д: Рост.гос.строит.ун-т, 2011. - 20 с.

В методических указаниях освещены положения разработки разделов экологизации промпредприятий, включающие выбор способов очистки про­изводственных сточных вод, правила составления балансовой схемы материаль­ных потоков, определение класса опасности промышленных отходов.

Составитель канд. техн. наук Е.В. Вильсон

Редактор Н.Е. Гладких

Темплан 2006 г., поз. 192.

Подписано в печать . Формат 60х84/16

Бумага писчая. Ризограф.Уч.-изд.л.1,4

Тираж 100 экз. Заказ

Редакционно-издательский центр РГСУ

344022, Ростов-н/Д, ул. Социалистическая, 162.

© Ростовский государственный

строительный университет, 2011.

Состав и объем курсовой работы

Курсовая работа состоит из пояснительной записки, которая включает в себя следующие разделы:

1. Задание к курсовой работе

2. Исходные данные

3. Краткое описание технологического процесса производства

4. Места образования и агрегатное состояние отходов производства

5. Влияние отходов данного промпредприятия на качество окружающей сре­ды. Обоснование предложений утилизации промышленных отходов

6. Расчет масс загрязняющих веществ в сточных водах промпредприятия или производства

7. Выбор и обоснование технологической схемы обезвреживания производственных сточных вод

а) исходные данные по сточным водам

б) описание назначения и расчет технологических сооружений по очистке сточных вод

8. Составление балансовой схемы сточных вод при их движении по очистным сооружениям

9. Определение класса опасности промышленного отхода

10. Расчет платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты

11. Расчет платы за размещение отходов

12. Список используемой литературы

1. Задание к курсовой работе

Ростовский государственный строительный университет

Институт ИЭС

Кафедра Водоснабжения и водоотведения

водоотведения

«Утверждаю» Зав. кафедрой ВиВ

профессор, к.т.н. Лысов В.А.

ЗАДАНИЕ

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по дисциплине «Промышленная экология»

студенту группы ИЗ- 4

Тема проекта

Срок сдачи проекта - г.

Исходные данные к проекту

Консультанты по проекту:

Кафедра «Водоснабжения и водоотведения» доц. каф., к.т.н., Вильсон Е.В.

График индивидуальных консультаций:

№ п/п	Дата консультации	Продолжительность консультации	Подпись консультанта

Дата выдачи задания

Руководитель проекта

Задание получил

2. Исходные данные к проекту

В исходных данных указывают следующее: вид промышленности; производство; расход сточных вод; состав сточных вод (или производительность предприятия).

Например при выполнении курсовой работы "Экологизация промпредприятия по производству сульфитно- вискозной целлюлозы из хвой­ной древесины" указаны следующие исходные данные: Промышленность - целлюлозно-бумажная. Производство - сульфитно-вискозная целлюлоза из хвойной древесины. Производительность предприятия - 1000 т/ сут целлюлозы. Вид обезвреживаемого выброса - щелоко-волокносодержащие воды.

3,4. Краткое описание технологического процесса производства. Места образования и агрегатное состояние отхода производства

В данном разделе приводится технологическая схема производственного процесса с указанием на ней мест и агрегатного состояния промышленных от­ходов. Далее предоставляется подробное описание этапов технологического процесса производства продукции и вида отхода на каждом этапе.

Пример. Почти на всех этапах технологического процесса сульфитного про­изводства целлюлозы образуются твердые, жидкие и газообразные отходы. Эти отходы приводят не только к потере исходного сырья, но и изменяют абиотические факторы окружающей природной среды. Места образования отходов ука­заны на принципиальной технологической схеме производства (рис. 1)

SO₂ Cl₂,ClO₂

8

1

5

6

7

2

Целлюлоза

Кора Щелока ВК Сучки Промывные Волокно- Брак

Опилки SO₂ воды сод. воды

3

4

Огарок Селен

колчедана

- Основные технологические потоки

- Твердыне отходы

- Пылеобразные выбросы

- Жидкие отходы

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема производства:

1- древесный цех, при сухой окорке образуются твердые отходы - кора де­ревьев, твердые опилки, крупная щепа;

2 - варочно-промывной цех, основными отходами этого цеха являются газо­образный диоксид серы и жидкие промывные щелока. При варке целлюлозы до 50% органических веществ переходит в раствор, поэтому щелока являются кон­центрированными растворами. На органическую часть щелоков приходится до 80%. Отработанный сульфитный щелок имеет темно-бурый цвет, залах сер­нистой кислоты и кислую реакцию среды ( рН 2,0 - 2,5);

3;4 - кислотный цех и цех регенерации, в этих цехах образуются твердые от­ходы - огарок колчедана и селен, а также жидкие отходы от промывочных ап­паратов, содержащие серные и сернистые отходы и механические примеси;

5. - очистной цех, главными отходами этого цеха являются грубые и тяжелые примеси - сучки и не разварившаяся щепа;

6. - отбельный цех, в этом цехе образуются преимущественно газообразные отходы - свободный газообразный хлор и двуокись хлора, а также жидкие отходы - промывные воды, загрязненные свободным и связанным хлором, соляной и сернистыми кислотами, взвешенными веществами в виде волокна, ртутью и ее солями;

7 - очистный цех после отбелки целлюлозы, в этом цехе отходы преимуще­ственно жидкие, волокносодержащие, образуются после отмывки отбеленной целлюлозы, характеризуются наличием растворенных минеральных кислот, сернистого ангидрида, высоким содержанием взвешенных веществ. Щелокосодержащие сточные воды отбелочного цеха аналогичны но составу сточным во­дам варочного и промывочного цехов;

8 - промывочный цех, в этом цехе образуются в основном жидкие отходы, содержащие большое количество взвешенных веществ.

5. Влияние отходов данного промпредпрития на качество окружающей сре­ды. Обоснование предложений утилизации промышленных отходов

В этом разделе пояснительной записки раскрывают экологическую опас­ность твердых, газообразных и жидких отходов, рассматривают механизм включения загрязняющих веществ в природные циклы гидросферы, атмосферы или педосферы. На основе литературных данных предлагают методы обезвре­живания, утилизации или вторичного использования промышленных отходов.

Пример выполнения раздела.

Твердые отходы сульфитного производства целлюлозы представлены корой, сучками, щепой. Твердые отходы составляют значительную часть и в зависимо­сти от технологии производства могут достигать 40% от исходного сырья. По­падая в водоем, древесные отходы осаждаются на дне, что может привести к изменению характера речного потока Находящаяся в воде кора попадает в жабры рыб, приводя к их гибели, ухудшает качество и состав воды из-за выде­ления смолистых веществ при се разложении. На разложение коры расходуется кислород, тем самым снижается его концентрация в воде, что может привести к образованию локальных аэробных зон и гибели аэробной водной биоты.

Одним из основных методов утилизации твердых отходов является получе­ние искусственной древесины, некондиционные отходы используют в качестве топлива, сосновая стружка может быть использована как фильтрующий матери­ал для доочистке нефтесодержащих сточных вод, древесные опилки использу­ют для получения керамзита.

Газопылевые отходы представлены выбросами в атмосферу серосодержа­щими и хлорсодержащими газами, парами щелочи и пр. Газообразные отходы загрязняют атмосферу, являются причиной образования кислотных дождей, ко­торые влияют на геохимическую обстановку педосферы, изменяя раствори­мость металлов, уменьшая буферную емкость почв и пр.

Газообразные выбросы подвергают рекуперации. Для рекуперации газооб­разной серы ее улавливают щелочным технологическим раствором. Последую­щее использование щелока с уловленными отходами снижает потери сырья и материалов.

Жидкие отходы - волокносодержащие сточные воды загрязнены в основном взвешенными веществами, представляющим собой древесные волокна. Сброс щелокосодержащих сточных вод в водоемы приводит к снижению концентрации растворенного кислорода, образованию локальных анаэробных зон, загни­ванию волокна в анаэробных условиях, выделению углекислого газа, метана, сероводорода, изменению условий существования водной биоты. Продукты гниения волокна отравляют атмосферный воздух. Волокносодержащие сточные воды обязательно подвергают очистке, внутри цехов реализуют механическую очистку, используя отстойники, сетчатые фильтры, вакуум-фильтры, флотаци­онные установки. Механическая очистка обеспечивает снижение содержания взвешенных веществ до нормативных концентраций (200 мг/л), допускаемых к сбросу в коллекторы внеплощадочных сетей. На скорость и полноту выделения взвешенных веществ в осадок влияет их концентрация и значение рН системы, при рН 4,5 происходит более полное - до 97,5% выделение волокна, при рН 7,6 выделяется в осадок всего 8,9% . Концентрированные суспензии более эффек­тивно расслаиваются, чем слабо концентрированные, в последнем случае для повышения эффективности расслоения используют коагулирование, в качестве коагулянтов применяют сернокислый алюминий, гидроалюминат натрия, сер­нокислое железо, а также синтетические флокулянты . Щелокосодержащие сточные воды, содержат до 80% органических ве­ществ, кроме того щелока содержат ртуть, селен и их соли. Эти вещества даже в ничтожных количествах (менее 0,001% ) способствуют подавлению биологиче­ских процессов в искусственных и естественных условиях. Основным направ­лением в ликвидации щелокосодержащих сточных вод является наиболее пол­ная утилизация ценных продуктов с последующей очисткой сточных вод от ос­таточных загрязнений. Из сульфитных щелоков получают этиловый спирт - в щелоках содержится до 2,5% сахаров, из этого количества 60-70% способны сбраживаться в спирт. Количество получаемого спирта составляет до 90 литров на тонну целлюлозы. Перед сбраживанием щелок нейтрализуют. Лигносульфоновая кислота, другие органические кислоты и сахара, неспособные к сбражи­ванию, используют в качестве сырья для выращивания кормовых дрожжей. При химической обработке лигносульфонового комплекса сульфитных щелоков возможно получение ванилина, фенола, органических кислот. При этом может быть обеспечена утилизация 95 - 97% щелоков с высокой степенью выхода до­полнительных продуктов. Комплексная переработка щелоков позволяет снизить значение БПК₅ до 50%. Однако остаточные концентрации загрязняющих ве­ществ в щелокосодержащих сточных водах остаются высокими, несмотря на мероприятия по утилизации и возможность выпуска сточных вод без доочистки в водоемы или в городские коллекторы исключается. Очистка сточных вод осуществляется в основном биологическими методами в искусственных усло­виях. После очистки сточных вод до значения БПК₅ менее 20 мг/л возможно их возвращение в производственный цикл.