Определение источников и количества вредных загрязняющих веществ от основных технологических процессов различных производств

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Волжская государственная академия водного транспорта»

 

 

Кафедра теории корабля и экологической безопасности судов

 

 

 

 

Отчет по лабораторной работе №1

По дисциплине «Экология судоходства» ч. 1,2

 

 

 

Тема: Определение источников и количества вредных загрязняющих веществ от основных технологических процессов различных производств

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студент 4 курса

Факультета КГ и ЗОС

гр.Эк-411                                                                                   Иванова К.А.

 

Проверил:

Доцент, к.т.н.                                                                              Рехалова Н.А.

 

 

 

 

 

 

г. Нижний Новгород

2014

 

     Цель занятия: 1) Расчет воздействия судна на окружающую среду по всем видам загрязнения; 2) Расчет автономности плавания судна по условиям экологической безопасности; 3) Оценка экологической безопасности судна.

    

Исходные данные:

1. Тип судна – танкер;
2. Главные размерения и основные характеристики судна – пр. № 507А («Справочник серийных судов» том 2);
3. Грузоподъемность – 5300 тонн;
4. Класс судна –М-СП(3,5);
5. Район плавания – смешанное плавание: ВВП Ленского бассейна и море Лаптевых (20-ти мильная прибрежная зона);
6. Главные двигатели – марка 8NVD 48AU,  N=736 кВт, количество – 2;
7. Количество людей на борту – 20 чел;
8. Начальные концентрации веществ в СВ: Н/П – 1000 мг/л;

ВВ – 20 мг/л; БПК – 200 мг/л; КИ – 108 шт/л.

 

№	Наименование потребителя	Кол-во, ед
1	Смесители для умывальников индивидуального пользования	13
2	Смесители для умывальников общего пользования	4
3	Смесители для раковин и моек	3
4	Краны банные	2
5	Смесители для душевых установок общего пользования	4
6	Клапаны промывочные	4
7	Стиральные машины	2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Расчет воздействия судна на окружающую среду по видам загрязнения

1.1. Определение количества нефтесодержащих вод

 

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

где – расчетное суточное накопление НВ, м³/сут, определяется для судов внутреннего и смешанного (река-море) плавания, построенных на классы Российского Речного Регистра  – в зависимости от суммарной мощности главных двигателей.

 

1.2. Определение количества сточных вод, образующихся на судне

 

      Количество  СВ соответствует величине водопотребления  на судне.

Часовой расход воды в i-й час суток определяется по формуле:

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

       – общее число потребителей j-го типа;

         – коэффициент одновременности действия потребителя j-го типа.

Результаты расчетов часовых расходов воды в сутки приведены в таблице 1.

     Суточный расход  воды на судне рассчитывается  как сумма часовых расходов  при максимальном водопотреблении:

     Данные для  расчета суточного  расход воды  приведены в таблице 1.                                                              

 

1.3. Определение количества мусора, пищевых отходов, отходов, образующихся в процессе технического обслуживания судна: нефтяного шлама, шлама после обезвреживания СВ, дренажа и утечек нефти, отработанных моторных масел, промасленной ветоши, отработанных люминесцентных ртутьсодержащих ламп.

 

1. Расчет количества мусора  и пищевых отходов, образующихся  на судне.

 

     Суточное накопление  сухого мусора, м3/сут:

где qм=0,002 м3/чел-сут – расчетное значение накопления сухого бытового мусора;

       n=20 чел – количество людей на борту.

     Суточное накопление  пищевых отходов, м3/сут:

где qо=0,0004 м3/чел-сут – минимальное накопление твердых пищевых отходов;

      n=20 чел – количество людей на борту.

2.  Расчет количества  нефтяного шлама, образующегося  на судне.

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. Нормы расхода масла зависят от типа двигателя, его технического состояния, условий использования; они составляют 1,3 – 5,0% расхода топлива. =0,013 – 0,05.Принимаем = 0,0185.

        , – суммарная мощность главных и вспомогательных двигателей соответственно, кВт.

        , – удельный расход топлива главных и вспомогательных двигателей соответственно,

        , – коэффициент, учитывающий использование мощности главных и вспомогательных двигателей соответственно. ( ) = 0,6 – 0,9;

        ρт – плотность топлива, т/м3, принимается по табл.П.6. ρт=0,86 т/м3;

         – 1 сут.

 

 

 

.

3.  Расчет количества  нефтяного шлама после очистки  НВ производится, если на судне  установлена станция очистки  НВ.

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

где  – концентрация нефтепродуктов в подсланевых водах до очистки.         =2000, мг/л;

       – концентрация нефтепродуктов в очищенных подсланевых водах, принимается = 15мг/л.

       – суточный объем накопления подсланевых НВ на судне. =0,352 м³/сут;

          - плотность нефтепродуктов, т/м3. ρ=0,86 т/м3;

         – процент содержания воды в нефтешламе, принимаем = 40%

 

 м3/сут

     Общее количество  нефтяного шлама, образующегося  на судне в сутки, м³/сут:

 

4.  Расчет количества  шлама производится, если на судне  установлена станция очистки  и обеззараживания сточных вод(ООСВ)

Суточный объем шлама, образующегося после отчистки СВ на судне, м³/сут:

где  – концентрация взвешенных веществ в сточных водах до очистки, мг/л.

        – концентрация взвешенных веществ в очищенных сточных водах,

       – суточное накопление СВ на судне.

        – плотность осадка, т/м3. ρ = 2,5 т/м3;

        – влажность осадка, %. = 90% - после фильтрования в песчаных фильтрах.

 

5. Дренаж и утечки нефти  накапливаются отдельно от других  загрязнений на судах смешанного  плавания и морских судах.

Суточный объем накопления дренажа и утечек нефти рассчитывается по формуле, м³/сут:

6.  Учет количества  отработанных моторных масел.

Производится по показателю – объем отработанных моторных масел за сутки, определяемому по формуле, м³/сут:

где – коэффициент, учитывающий потери масла на угар, = 0,25

      – расчетный показатель суточного расхода масла, =0,095  м³/сут.

7.  Количество промасленной  ветоши, образующейся при эксплуатации  оборудования машинного отделения  в сутки, кг/сут:

где – средняя норма расхода обтирочного материала на единицу оборудования, расположенного в машинном отделении, в 4-х часовую смену.

=50 г/смену;

        – количество единиц оборудования, при эксплуатации которых, используется ветошь: главные, вспомогательные двигатели и др. =5;

       – коэффициент, учитывающий «чистое» время работы оборудования; для главных и вспомогательные двигателей = ( ) = 0,7;

       =6 – количество 4-х часовых смен в сутки.

 

Объем промасленной ветоши, накапливающейся на судне за сутки, рассчитывается по формуле, м³/сут:

где = 160-170кг/м3 – плотность промасленной ветоши.

8. Расчет количества отработанных  люминесцентных ртутьсодержащих  ламп, шт/сут:

где =4,57 ч/сут – среднее время работы одной лампы в сутки;

      – нормативный срок службы одной лампы,час. =10000 час.

      – 1 сут;

      – количество установленных на судне люминесцентных ламп, определяется по формуле, шт:

 

 

где – освещаемая площадь, м2, определяется по чертежу общего расположения судна;

       – норматив количества установленных источников света, шт/м2 ;

=0,3 шт/м2 - для кают; =0,1 шт/м2 – для коридора.

        – суммарная площадь кают, м2;

        – суммарная площадь коридоров, м2.

     Отработанные  люминесцентные ртутьсодержащие  лампы должны временно хранится  на судне в заводской упаковке  на стеллажах в закрытом помещении  или в специальных запирающихся  контейнерах, изготовленных из негорючего  материала, суммарный объем которых  определяется с учетом длительности  хранения исходя из расчетного  объема, Qлл, необходимого для размещения отработанных люминесцентных ламп, образовавшихся на судне за сутки, м³/сут:

где Vр – объем, необходимый для размещения и хранения одной отработанной люминесцентной лампы в специальных контейнерах, м3/шт.

Vр = 0,004м3/шт.

 

1.4. Расчет автономности плавания судна по условиям экологической безопасности. Определение объемов всех необходимых цистерн.

 

Оценка экологической безопасности судна производится на основании расчетов автономности плавания судна по условиям экологической безопасности, которая определяется по нефтесодержащим, сточным водам, пищевым, бытовым и эксплуатационным отходам.

1. Автономность плавания  по нефтесодержащим водам рассчитывается по формуле, сут:

 

где - расчетное суточное накопление НВ на судне,/сут;                 

- объем сборной  цистерны для НВ, .

Рассчитывается по формуле:

где - коэффициент запаса емкости, связанной с накоплением осадков и другими эксплуатационными условиями.=1,2;

- время движения  судна без подхода к приемным  устройствам для сдачи НВ.

 

 

2. Автономность плавания  по сточным водам (СВ) рассчитывается по формуле, сут:

 

где - расчетное суточное накопление СВ на судне, м /сут;

 - объем сборной цистерны для СВ, м3.

Рассчитывается па формуле, м3:

где = 1,2 - коэффициент запаса емкости;

- время эксплуатации  судна без подхода к приемным  устройствам для сдачи СВ.

.

 

3. Автономность плавания  по мусору (М) рассчитывается отдельно по каждому виду отходов по формуле, сут:

 

 где  - суммарный объем установленных на судне цистерн или устройств

для сбора и хранения каждого вида отходов: пищевых, бытовых или

эксплуатационных, определяется по проектной документации на судно или

рассчитывается по формуле, м3:

 

где - коэффициент запаса емкости;

- время эксплуатации  судна без подхода к приемным  устройствам для сдачи пищевых, бытовых или эксплуатационных  отходов, сут;

-накопление на  судне пищевых, бытовых или эксплуатационных  отходов, м3/сут.

Расчет Тм производится по следующим видам отходов:

 Сухой мусор и пищевые отходы:

 

 

.

Принимаем .

 

 Нефтяной шлам от сепарации топлива, масла и НВ.

 

 

 

Шлам, образующийся после очистки СВ :

.

Принимаем

 

 

Дренаж и утечки нефти:

 

 

Отработанные моторные масла:

 

 

Промасленная ветошь:

.

Принимаем

 

 

Отработанные люминесцентные лампы:

.

Принимаем

 

 

Вместимость цистерны для отработанных масел определяется из расчета 1,5 м3 на каждые 1000 кВт мощности главных двигателей, если главные и вспомогательные двигатели на судне требуют полной замены смазочного масла в море.