Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Ноября 2013 в 15:49, курсовая работа
Целью данного курсового проекта является проектирование инженерной защиты природной среды от негативного воздействия судна. Необходимо провести инвентаризацию всех выбросов, сбросов и образования твердых отходов, предложить несколько вариантов технологий защиты окружающей среды от всех видов воздействия, подобрать аппаратное обеспечение выбранных технологий, разработать технологические чертежи судна: «Конструктивная защита окружающей среды с указанием размещения всех танков на судне» и «Расположение оборудования для предотвращения загрязнения окружающей среды. Схема очистки загрязнений».
Введение
1. Оценка воздействия судна на окружающую среду
1.1 Определение источников и количества загрязнений на судне
1.1.1 Обоснование источников загрязнения гидросферы и атмосферы на судне
1.1.2 Определение количества нефтесодержащих вод в источниках их образования (льяльные воды, вода после мойки газовых помещений танкеров, нефтяной шлам)
1.1.3 Определение количества хозяйственно-бытовых сточных вод на судне
1.1.4 Определение количества мусора, пищевых отходов, особых отходов и шлама после обезвреживания сточных вод
1.1.5 Определение количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу с отработавшими газами СЭУ. Определение удельного средневзвешенного выброса CO, NOx и CH
1.1.6 Определение количества летучих органических соединений при грузовых операциях на нефтеналивных судах
1.2 Определение необходимой степени очистки от всех видов загрязнений на объекте
1.2.1 Обоснование условий сброса и выброса в окружающую среду для всех видов загрязнения
1.2.2 Определение экологической опасности судна по всем видам загрязнения путем составления удельных характеристик загрязнений с допустимыми условиями сброса и выброса
2. Расчет и проектирование инженерной защиты природной среды на судне
2.1 Обоснование и расчет конструктивной защиты природной среды от загрязнения при аварии наливного судна
2.1.1 Расчет размеров междубортового и междудонного пространств
2.1.2 Расчет длины грузовых танков
2.1.3 Определение объема отстойного танка
2.1.4 Оценка статистическим методом уровня защиты моря против загрязнения при аварии танкеров
2.1.5 Конструктивная инженерная защита гидросферы при аварии судов внутреннего и смешанного плавания (по Правилам РРР)
2.2 Обоснование и выбор очистного оборудования для защиты гидросферы
2.2.1 Определение трех вариантов технологии очистки нефтесодержащих вод на судне, обеспечивающей требуемую степень очистки воды от нефтепродуктов
2.2.2 Определение трех вариантов технологии очистки обеззараживания сточных вод на судне, обеспечивающей требуемую степень очистки
2.2.3 Определение объема всех необходимых цистерн: для накопления нефтесодержащих вод, подсланевых (льяльных), сточных вод, нефтяного шлама и шлама после обезвреживания сточных вод
2.2.4 Определение производительности станций очистки нефтесодержащих и сточных вод
2.2.5 Подбор необходимого оборудования технологии очистки нефтесодержащих и сточных вод
2.2.6 Выбор схемы контроля за сбросом нефтесодержащих вод за борт
2.3 Предотвращение загрязнения атмосферы с судов
Заключение
Литература
1.1.4 Определение количества мусора, пищевых отходов, особых отходов и шлама после обезвреживания СВ.
Суточное накопление сухого мусора:
Суточное накопление пищевых отходов:
где qм = 0,002 м3/(чел сут) – расчетное значение накопления сухого бытового мусора;
qо = 0,0004 м3/(чел сут) – расчетное значение накопления твердых пищевых отходов;
n – количество людей на борту, n =28чел.
Суточный объем шлама, образующегося после очистки СВ на судне:
где - концентрация взвешенных веществ в сточных водах до очистки, принимается по исходным данным, =320 мг/л;
- концентрация взвешенных
- плотность осадка, равная 2 т/м3 – для мелкодисперсных минеральных примесей
W – влажность осадка, W=60 % после фильтрования в песчаных фильтрах.
Суточный объем накопления дренажа и утечек нефти рассчитывается по формуле:
Учет количества отработанных моторных масел производится по показателю – объем отработанных моторных масел за сутки, определяемому по формуле:
где - коэффициент, учитывающий потери масла на угар, =0,20.
Количество промасленной ветоши, образующейся при эксплуатации оборудования машинного отделения в сутки:
Где - средняя норма расхода обтирочного материала на единицу оборудования, расположенного в машинном отделении, в 4-х часовую смену, =50 г/смену;
- количество единиц
- коэффициент, учитывающий «
с = 6 – количество 4-х часовых смен в сутки.
Объем промасленной ветоши, накапливающейся на судне за сутки, рассчитывается по формуле:
где = 165 кг/м3 – плотность промасленной ветоши.
Расчет количества отработанных люминисцентных ртутьсодержащих ламп:
где = 4,57 ч/сут – среднее время работы одной лампы в сутки;
- нормативный срок службы одной лампы, равный 12000 час;
t = 1 сут;
- количество установленных на судне люминесцентных ламп, определяется по формуле, шт.:
где S – освещаемая площадь, определяемая по чертежу общего расположения судна, м2;
a – норматив количества установленных источников света, шт/м2; a1 = 0,3 шт/м2 – для кают; a2 = 0,1 шт/м2 – для коридора;
- суммарная площадь кают;
- суммарная площадь коридоров.
Отработанные люминесцентные ртутьсодержащие лампы временно хранятся на судне в специальных запирающихся контейнерах, суммарный объем которых определяется с учетом длительности хранения исходя из расчетного объема, необходимого для размещения отработанных люминесцентных ламп, образовавшихся на судне за сутки:
где - объем, необходимый для размещения и хранения одной отработанной люминесцентной лампы в специальных контейнерах, равный 0,004 м3/шт.
1.1.5 Определение
количества вредных веществ,
Количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ за период навигации рассчитывается, кг:
где - масса определенного вида топлива, сжигаемого в единицу времени, т;
- удельный выброс одного
SOx = 3,9 кг/1т.топлива;
CO = 25,6 кг/1т.топлива;
NOx = 68,1 кг/1т.топлива;
СH = 18,1 кг/1т.топлива;
альдегиды = 0,9 кг/1т.топлива;
сажа = 6,1 кг/1т.топлива;
бенз-а-пирен = 0,0061 кг/1т.топлива.
Масса сжигаемого дизельного топлива за год:
Где N – суммарная мощность двигателей, кВт;
q – удельный расход топлива, г/(кВт ч);
t = 240;
k – доля времени, учитывающая непрерывность работы двигателя, равная 0,44.
Оценка и контроль
экологической опасности
Для дымности отработавших газов устанавливается один из двух технических нормативов выбросов в зависимости от выбранного заводом изготовителем метода ее измерения: оптического или фильтрационного. По результатам измерений отработавших газов оптическим методом определяется коэффициент ослабления светового потока или его расчетный эквивалент – натуральный показатель ослабления светового потока. При измерении дымности отработавших газов фильтрационным методом определяется значение дымового числа фильтра.
Расход выпускных газов рассчитывается по формуле:
где i – число цилиндров (6);
Vh – рабочий объем цилиндра, м3;
- тактность двигателя (4).
Для главного двигателя:
Для вспомогательного двигателя:
1.1.6 Определение
количества летучих
Количество летучих органических соединений:
Оценка экологической опасности судна производится в таблице 2.
Таблица 2 – Определение экологической опасности судна по видам загрязнения
Объект загрязнения
|
Наименование источника
|
Наименование загрязнителя
|
Характеристики сброса (выброса) |
Условия сброса (выброса)
|
Оценка экологической опасности (опасно, неопасно)
| |
Ед. измерения |
Величина | |||||
А Т М О С Ф Е Р А
|
СЭУ
|
- Оксиды азота (NOx) |
г/кВт-ч |
14,78 |
13,94 |
Опасно |
- Оксид углерода (СО) |
г/кВт-ч |
5,56 |
3,0 |
Опасно | ||
- Углеводороды (CH) |
г/кВт-ч |
3,93 |
1,0 |
Опасно | ||
Г И Д Р О С Ф Е Р А
|
МО |
НВ (подсланевые) |
м3 /сут |
0,352 |
Запрещен сброс неочищенных подсланевых НВ во всех районах |
Опасно. Необходимо установить на судне оборудование для сбора или очистке НВ до требуемых параметров |
Грузовые танки |
НВ (промывочные) |
м3/сут |
348,48 |
Разрешен сброс за пределами особых районов и 50 мильной прибрежной зоны. При выполнении ряда условий МАРПОЛ |
Опасно. Требуется предусмотреть на судне отстойные танки и установить систему САЗРиУС | |
Сепарация топлива и масла; станция ОНВ |
Нефтяной шлам |
м3/сут |
0,031 |
Сброс запрещен во всех районах |
Опасно. Требуется установить на судне оборудование для сбора шлама | |
Санитарно-технические приборы кают, камбуза, прачечных, санузлов, мед. уче-реждений.
|
Хозяйственно-бытовые сточные воды
|
м3/сут
|
5,72
|
Запрещен сброс СВ во внутренние водоемы и в пределах 12 мильной прибрежной зоны |
Опасно. Требуется установить на судне оборудование для сбора или сбора и очистке СВ | |
Разрешен сброс СВ накопленных в сборных танках за пределами 12 мильной прибрежной зоны постепенно при скорости судна не менее 4-х узлов |
Опасно. Требуется установить на судне оборудование для сбора СВ | |||||
Жизнедеятельность экипажа
|
Сухой мусор и пищевые отходы
|
м3/сут
|
0,045 |
Запрещен сброс мусора и пищевых отходов во внутренние водоемы и в пределах 12 мильной прибрежной зоны, а также мусора в особых районах |
Опасно. Необходимо предусмотреть устройство для сбора и уничтожения мусора и пищевых отходов. | |
Разрешен сброс за пределами 12 мильной прибрежной зоны, в обычных районах – мусора и пищевых отходов, в особых – только пищевых отходов |
Опасно. Необходимо предусмотреть устройство для сбора мусора. | |||||
|
Техническое обслуживание судна
|
Люминесцентные лампы Отработанные моторные масла Промасленная ветошь
|
шт/год
м3/год
кг/год
|
11,8
20,44
525,6
|
Сброс запрещен во всех районах плавания |
Опасно. Требуется предусмотреть на судне места складирования, а также емкости для накопления |
Станция ООСВ |
Шлам после очистки и Обезвреж-ния СВ |
м3/сут |
0,00089 |
Сброс разрешен во всех районах |
Опасно. Требуется установить на судне оборудование для сбора шлама |
1.2 Определение необходимой степени очистки от всех видов загрязнения на объекте.
1.2.1 Обоснование условий сброса и выброса в окружающую среду для всех видов загрязнений.
Основой большинства нормативов по предотвращению загрязнения морской среды служат нормативы, содержащиеся в МАРПОЛ, который используют для обеспечения экологической безопасности судов морского и смешенного плавания.
Нормативы МАРПОЛ построены по принципу полного запрещения сброса с судов СВ, НВ и ВВ с концентрацией вредных веществ, превышающей установленную конвенцией в прибрежной зоне заданной ширины, в зависимости от типа сбрасываемых веществ. При этом нормируется также скорость движения судна.
Сброс нефтесодержащих вод из отстойных или грузовых танков нефтяных танкеров разрешается при соблюдении следующих условий:
- танкер находится за пределами особого района;
- танкер находится на расстоянии 50 морских миль от ближайшего берега;
- танкер находится в пути;
- мгновенная интенсивность сброса нефти не превышает 30л на морскую милю;
- общее количество сброшенной в море нефти не превышает 1/15000 - 1/30000 общего количества данного вида груза, из которого образовался остаток;
- на танкере действует
автоматическая система замера,
регистрации и управления
Для судов валовой вместимостью 400 рег. т и более, не являющихся нефтяными танкерами, и для машинных отделений нефтяных танкеров, если только стоки машинных льял не смешаны с остатками нефтяного груза, разрешается сброс нефтесодержащих вод, если выполняются одновременно следующие условия:
- судно находится за пределами особого района;
- судно находится в пути;
- содержание нефти в стоке без его разбавления не превышает 15 мг/л;
- на судне действует
система автоматического
На судах валовой вместимостью менее 400 рег. т, не являющихся нефтяными танкерами и плавающих за пределами особого района, рекомендуется устанавливать оборудование, обеспечивающее накопление и сохранение всех нефтеостатков на борту в течение рейса и их последующий сброс в береговые очистные сооружения. Сброс нефтесодержащих вод с этих судов в море с соблюдением требований, установленных для судов валовой вместимостью 400 рег. т и более, является рекомендуемым.
В особых районах (Средиземное, Черное, Красное, Балтийское моря и некоторые заливы) запрещается любой сброс в море НВ с любого нефтяного танкера и любого судна валовой вместимостью 400 рег. т и более, не являющегося нефтяным танкером.
Такие суда, находясь в особом районе, сохраняют на борту все нефтяные остатки и осадки, грязный балласт и промывочные воды, а затем сбрасывают их только в приемные сооружения. Исключение составляют обработанные льяльные воды из машинных отделений при условии, когда одновременно соблюдаются все следующие условия:
- источником льяльных
вод не являются льяла
- льяльные воды не смешаны с остатками нефтяного груза;
- судно находится в движении;
- содержание нефти в стоке без разбавления не превышает 15 мг/л;
- на судне находится
в действии оборудование
- система фильтрации нефти оборудована устройством, обеспечивающим автоматическое прекращение сброса, когда содержание нефти в стоке превышает 15 мг/л.
Для судов, не являющихся танкерами, с валовой вместимостью менее 400 рег. т допускается сброс НВ в особых районах, когда содержание нефти в стоке без его разбавления не превышает 15 мг/л.
Требования МАРПОЛ к сбросу сточных вод (СВ) распространяются на суда с валовой вместимостью более 200 рег. т., а также на все суда с количеством людей на борту более 10 человек. Сброс в море сточных вод запрещается, кроме случаев, когда:
1. Судно сбрасывает очищенные и обеззараженные СВ на расстоянии более 4 морских миль от ближайшего берега. При этом СВ должны быть очищены и обеззаражены до следующих параметров:
биохимическое потребление кислорода (БПК5) = 50 мг/л;
взвешенные вещества (ВВ) = 100мг/л;
коли-индекс = 2500 л-1;
Для судов внутреннего и смешанного плавания устанавливаются более жесткие требования к очистке сточных и нефтесодержащих вод.
БПК5 < 40 мг/л
Взвешенные вещества < 40 мг/л
Коли-индекс < 1000мг/л
Остаточный хлор – 1,5…3,0 мг/л
2. Судно сбрасывает
неочищенные и
Выбрасывание в море перечисленных ниже видов мусора производится настолько далеко от ближайшего берега, насколько это выполнимо, но в любом случае такой сброс запрещается, если расстояние до ближайшего берега составляет менее:
- 25 морских миль для
обладающих плавучестью
- 12 морских миль для пищевых отходов и другого мусора, включая изделия из бумаги, ветошь, стекло, металл, бутылки, черепки и аналогичные сбросы.
Выбрасывание в море указанных видов мусора может быть разрешено на расстоянии не ближе 3 морских миль от ближайшего берега, если такой мусор измельчен кусками не более 25 мм.