Экология судоходства

Федеральное агентство морского и  речного транспорта

Федеральное государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

Волжская государственная академия водного транспорта

 

 

 

 

Кафедра теории корабля  и экологии судоходства

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине:

«Экология судоходства»

 

Оценка экологической  безопасности судна

15.404-050-01

 

 

 

 

Выполнила:

студентка гр. ЭК-412                                                  И.А.Иванова

 

Проверила:                                                                   Н.А.Рехалова  

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород

2012 г.

 

Содержание

Задание

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 

 

Введение

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».

 

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

 

К основным видам загрязняющих веществ, попадающих в гидросферу с транспортных судов, следует относить:

- нефть и нефтепродукты;

- вредные, не являющиеся нефтью жидкие вещества, перевозимые на судах наливом (ВЖВ);

- вредные вещества, перевозимые на судах в упаковке, грузовых контейнерах, съемных танках, в авто- или железнодорожных цистернах (ВВ): сточные воды;

- мусор, микроорганизмы, перемещаемые с балластными водами из одного бассейна в другой.

Использование нефтепродуктов в качестве топлива  и смазочных материалов сопровождается потерями в виде утечек из топливных и масляных систем, мелких разливов при ремонтных работах, случайных разливах при замене смазки, очистке фильтров. Нефтяные отходы обычно скапливаются под сланями, в льялах машинно-котельного отделения (МКО), где перемешиваются с водой, которая также попадает под слани, в льяла в связи с утечками из водяных систем и отпотеванием. Подсланевые (льяльные) воды периодически удаляют с судов. Эти воды являются одним из источников загрязнения моря и внутренних водных путей.

Воду используют на судах для мойки грузовых и  производственных помещений, механизмов и устройств. В этом случае также возможно загрязнение гидросферы, так как вода или водные растворы препаратов, используемые для мойки, при сбросе в водоемы могут содержать самые разнообразные загрязняющие вещества в разных концентрациях и сочетаниях. Воды, использованные и загрязненные в процессе мойки, называются промывочными.

Забортная вода необходима судну и для использования  в качестве переменного балласта с целью обеспечения необходимых условий мореходности. Использование забортной воды для целей балластировки вызывает значительное биологическое загрязнение гидросферы при существующих методах эксплуатации транспортных судов.

Воду используют на судах, также для бытовых и  санитарногигиенических нужд экипажа и пассажиров. В этом случае загрязнение водоемов происходит вследствие сброса с судов бытовых отходов, излишнее присутствие которых нарушает кислородный баланс в гидросфере. Эти отходы могут содержать различные болезнетворные микроорганизмы, химические моющие вещества и другие загрязнители, опасные как для человека, так и для обитателей среды. Загрязнения происходят также в результате чрезвычайных обстоятельств - при авариях.

Помимо воды самоходное судно потребляет также  атмосферный воздух для обеспечения горения топлива в судовых энергетических установках. В этом случае происходит тепловое загрязнение атмосферы, обусловленное выбросом горячих отработавших и дымовых газов из судовых двигателей и котлов, а также загрязнение в виде выброса несгоревших частиц топлива и продуктов его сгорания несущих с собой различные вредные химические соединения (окиси серы, азота, углерода, тяжелых металлов).Указанные выбросы рассеиваются в атмосфере, осаждаются на поверхности воды или растворяются в ней.

Кроме химического  загрязнения морской и речной транспорт вносит в атмосферу физические загрязнения, главным из которых является внешний шум.

 

1.1.2 Определение количества  нефтесодержащих вод в источниках  их образования (льяльные воды, вода после мойки грузовых  помещений танкеров, нефтяной шлам).

Суточный объем накопления подсланевых (льяльных) НВ на судне  определяется по формуле, м³/сут:

, м³/сут.

 

где q_НВ – расчетное суточное накопление НВ. Принимаем q_НВ=0,26  м³/сут.

 

Суточный объем накопления нефтяного шлама, образующегося  при сепарации топлива и масла, может достигать 0,5 % от объема используемого топлива и масла, м³/сут:

,где  - расчетное значение суточного расхода топлива, м³/сут;

- расчетный показатель суточного  расхода масла, м³/сут;

- коэффициент учитывающий суточный расход масла, равный 0,05

, - суммарная мощность главных и вспомогательных двигателей соответственно, кВт;

, - удельный расход топлива главных и вспомогательных двигателей соответственно, г/(кВт ч);

, - коэффициент, учитывающий использование мощности главных и вспомогательных двигателей, равный 0,9 и 0,6 соответственно;

- плотность летнего дизельного топлива, равная 0, 86 т/м³;

t = 1 сут.

 

Суточный объем нефтяного  шлама, образующегося после очистки  подсланевых вод на судне, м³/сут:

где - концентрация нефтепродуктов в подсланевых водах до очистки,принимается по исходным данным, =2300 мг/л;

- концентрация нефтепродуктов  в очищенных подсланевых водах,  принимается по нормативной документации  для внутренних водных путей РФ равной 5 мг/л;

W – процент содержания воды в нефтешламе, W=50 % при флотации.

 

Общее количество нефтяного  шлама, образующегося на судне в  сутки:

.

 

Объём промывочных вод образующихся после мойки грузовых помещений  танкеров:

 

м³

где V_тан=2131.2 м³ – суммарный объем грузовых танков без учета отстойных танков.

 

 

1.1.3 Определение  количества хозяйственно-бытовых  сточных вод на судне. (Расчет  водопотребления – водоотведения).

Количество СВ соответствует величине водопотребления на судне. 

Часовой расход воды в i-й час суток определяется по формуле, м³/ч:

,

где q_j – полный секундный расход через потребитель j-го типа, м³/с.

n_j – общее число потребителей j-го типа. Принимается по исходным данным.

k_j – коэффициент одновременности действия потребителя j-го типа.

Расчет часовых расходов воды в сутки выполняется в  табличной форме с учетом типовой  схемы включения потребителей.

Суточный объем накопления СВ на судне соответствует суточному потреблению воды на судне, определенному по таблице 1-«Расчет расхода воды в сутки»:

м³/сут.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование потребителя	Секундный расход потребителя, qj, м3/с	Количество потребителей, nj, ед	Коэффициент одновременности действия, kj	Суммарный секундный  расход, qj∙nj∙kj, м3/с	Часы суток
					6-7	7-8	8-9		9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16	16-17	17-18	18-19	19-20	20-21	21-22	22-23	23-24
					Часовой расход, qi, м3/ч
Смесители для умывальников индивидуального пользования	0,1∙10-3	7	0,012	0,0084∙10-3	0,03						0,03								0,03			0,03
Смесители для умывальников общего пользования	0,1∙10-3	4	0,012	0,048∙10-3	0,017	0,017
Смесители для раковин  и моек	0,2∙10-3	3	0,061	0,037∙10-3		0,13		0,13		0,13	0,13							0,13	0,13			0,13
Краны банные	0,3∙10-3	2	0,031	0,019∙10-3								0,07				0,07				0,07
Смесители для душевых  установок общего пользования	0,14∙10-3	3	0,11	0,046∙10-3				0,17	0,17				0,17			0,17	0,17			0,17
Клапаны промывочные	1∙10-3	2	0,011	0,022∙10-3	0,08			0,08				0,08			0,08					0,08		0,08	0,08
Стиральная машина	0,24∙10-3	1	0,42	0,1008∙10-3																	0,36
Промывка фильтра	-	-		0,17∙10-3				0,6													0,6
Часовой расход при среднем  водопотреблении	-	-		-
Часовой расход при максимальном водопотреблении	-	-		-	0,28	0,3		0,98	0,17	0,13	0,16	0,15	0,17	-	0,08	0,24	0,17	0,13	0,16	0,32	1,96	0,24	0,08