CC BY
103
УДК 504.53+625.7/8
ОЦ1НКА ВПЛИВУ СТАЦ1ОНАРНИХ ТА ПЕРЕСУВНИХ ДЖЕРЕЛ ЗАБРУДНЕННЯ НА АТМОСФЕРНЕ ПОВ1ТРЯ (НА ПРИКЛАД1 П1ДПРИСМСТВА ВУГ1ЛЬНО1 ПРОМИСЛОВОСТ1)
О.В. Мостепан, доцент, к.т.н., А.Ю. Герус, студент, О.1. Веретеншкова, студент, ХНАДУ
Анотаця. Проанал1зовано д1ялътстъ окремого тдроздыу тдприемства «Шахта Добротлъ-ська», виявлено джерела забруднення атмосферного повтря, встановлено загалъну ктъюстъ euKudie забруднюючих речовин за цими джерелами забруднення. Виконат розрахунки викид1в в1д породного вiдвалу, вiд механiзмiв для проведення рекулътивацИ' та автотранспорту в атмосферу.
Ключов1 слова: джерела забруднення, шахта, породний вiдвал, пил вуглепорiднuй.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ И ПЕРЕДВИЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ (НА ПРИМЕРЕ ПРЕДПРИЯТИЯ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ)
Е.В. Мостепан, доцент, к.т.н., А.Ю. Герус, студент, О.И. Веретенникова, студент, ХНАДУ
Аннотация. Проанализирована деятелъностъ отелъного подразделения предприятия «Шахта Доброполъская», выявлены источники загрязнения атмосферного воздуха, определена общая величина выбросов загрязняющих веществ этими источниками загрязнения. Выполнены расчеты выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от породного отвала, механизмами для проведения рекулътивации и автотранспорта.
Ключевые слова: источники загрязнения, шахта, породный отвал, пылъ углепородная.
ESTIMATION OF MOBILE AND IMMOBILE CONTAMINATION SOURCES INFLUENCE ON ATMOSPHERIC AIR (BASED ON EXAMPLE OF COAL INDUSTRIAL ENTERPRISE)
E. Mostepan, Associate Professor, Candidate of Technical Sciences, A. Gerus, student,
O. Ve^tennikova, student, KhNAHU
Abstract. The activity of «Coal-mine Dobropolskaya» enterprise is analyzed. The contamination sources of atmosphere, as well as the general volume ofpollutants dispersed by these sources ofpollution are determined. Calculations of pollutants emission from the rock heap, recultivation mechanisms and automobile transport are carried out.
Key words: contamination sources, coal-mine, rock heap, coal- rock dust.
Вступ
Промислове та сшьськогосподарське вироб-ництво, а також iншi rany3i дiяльностi людс-
тва протягом багатьох роюв негативно впли-вають на довкшля. Напружена еколопчна ситуащя у багатьох районах i мютах Украши свщчить про те, що, незважаючи на посилен-
ня останшм часом уваги до цих питань i зна-чнi витрати на !х вирiшення, вжитi заходи не досить ефективш i не зумовлюють змiн у тенденцп попршення стану довкiлля [1].
Аналiз публжацш
Структура промислового виробництва, що склалася в Укра1ш, пов'язана з розвитком енергетично1, прничо-металургшно1, вугле-добувно!, хiмiчноl та машинобудiвноl галу-зей промисловост та характеризуеться ште-нсивним споживанням енерги, сировинних, водних i земельних ресуршв, а також збшь-шенням навантаження на довкiлля. З галузей промисловостi найбiльше забруднюють атмосферу енергетика (32 %), металурпя (27 %), вугшьна промисловiсть (23 %).
Вугшьна промисловiсть - надзвичайно скла-дний багатогалузевий виробничо-господар-ський комплекс, який являе собою важку промисловють не тiльки за змютом, але й за тдвищеною небезпекою для навколишнього середовища. Видобуток вугiлля сполучений з деструктивним впливом на атмосферу, земе-льнi та водш ресурси, флору i фауну. Палаю-чi породнi вiдвали, штенсивна запиленiсть i загазованiсть повiтря, пдротехшчш спору-дження, ставки-освiтлювачi та вщстшники, хвостосховища, забруднення поверхневих i грунтових вод, виробленi пiдземнi простори, просщання земно1 поверхнi, штучнi обвод-нювання, заболоченiсть i багато чого шшого е джерелами еколопчно1 небезпеки, пов'яза-ними iз роботою об'ектiв вугшьно1 промис-ловостi [2].
На територи Донецько1 областi видобуток корисних копалин здшснюеться 159 прничо-добувними тдприемствами, з них - 107 вуп-льних. Вугiлля постачаеться на збагачувальш фабрики, що розподiляють його заводам. Внаслщок видобутку, переробки i викорис-тання вугiлля пiдприемствами вугшьно1 про-мисловостi у рiк викидаеться величезна кшь-кiсть забруднюючих речовин (шрчистий ангiдрид, оксиди азоту, оксид вуглецю, вуг-леводнi органiчнi сполуки, летю органiчнi сполуки). Також викидаються в атмосферу специфiчнi забруднюючi речовини: пил антрациту, метан, оксид залiза, марганець, свинець, мшеральш масла, сiрководень. Розв'язання екологiчних проблем охорони атмосферного пов^ря пов'язане з оснащен-ням джерел забруднення високоефективними
пилогазоуловлюючими апаратами, скоро-ченням кшькост дрiбних органiзованих i не-оргашзованих стацiонарних джерел, розроб-кою i впровадженням бiльш чистих технологiчних процешв. На сьогоднi значна частина основного технолопчного газоочис-ного устаткування е застаршою. За станом на кшець 2007 р. майже 60 % технолопчних агрегатiв не оснащено газоочисним устатку-ванням. Унаслiдок цього в атмосферу надш-шло 1329 тис. т небезпечних речовин. Це зу-мовило перевищення гранично допустимих концентрацш (ГДК) багатьох шкiдливих речовин у повiтрi промислових мют областi.
Мета та постановка задачi
Метою роботи е оцiнка впливу пiдприемства вупльно! промисловостi на атмосферне повгт-ря. За об'ект дослщження було обрано окремий пiдроздiл «Шахта Добропшьська» ДП «Доб-ропшлявугшля».
До промислового комплексу шахти входять промисловi котельнi, вентиляцiйнi стволи, споруди дегазаци, майстернi з ремонту пд-рообладнання, вулканiзацiйний, електро-, газозварювальний пост, дшьнищ, пункт зарядки електровозiв, автотранспортний гараж, люний склад, склад вугшля та шлаку, будiве-льний цех, горизонтальний вiдстiйник та ста-вок-осв^лювач шахтних вод, адмшютра-тивно-побутовий комбшат, складське госпо-дарство.
Аналiз впливу джерел забруднення на
стан атмосферного пов^ря
Шахта «Добропшьська» е ддачим шдприем-ством з видобутку вугшля марки Г, яке задо-вольняе потребi енергетично1 промисловостi (застосовуеться для виробництва коксу). Ви-добування вугшля здшснюеться пiдземним способом у шахтах - це самостшна виробни-чо-господарча одиниця прничого тдприемс-тва. Рудш родовища, якi розробляються тд-земним способом, представлеш лiнзами, штоками, пластами, куполами, жилами [3].
Шахтна порода частково залишаеться в шах-т1, частково видаеться на поверхню. Видача шахтно1 породи на поверхню становить 117 тис. тон за рш. Порода складуеться в по-родний вщвал шахти «Добропiльська», роз-ташований у швшчно-схвднш частинi основно! промплощадки шахти.
Шахта «Добропшьська» мае три майданчики технолопчних комплексiв, на яких знахо-дяться джерела викцщв забруднюючих речо-вин в атмосферу: I - промисловий майданчик шахти (основний); II - промисловий майданчик котельт; III - промисловий майданчик вентиляцшного ствола № 4 i дегазацшного устаткування. На майданчиках шахти «Добропшьська» розташований комплекс основ-них виробництв, характерних для вугшьних шахт i пов'язаних з видiленнями шкiдливих речовин в атмосферу.
Ус виробничi примiщення i породний вщвал шахти розташованi на першому майданчику (основному), розташованому у швтчно-захщнш частинi м. Добропшля.
В результат аналiзу дiяльностi окремого пiдроздiлу тдприемства «Шахта Добропшьська» було виявлено 19 джерел забруднення атмосферного повпря, яю були подшет на два види:
1) оргашзоваш - це такi джерела, яю вики-дають шкiдливi речовини в повпряний ба-сейн через трубу. До оргатзованих вiдно-сяться 11 джерел забруднення атмосфери, а саме: труба котла ДКВР - 10/13 (джерело 1), труба котла Е - 1/9 (джерело 2), труба кува-льного горна (джерело 3), труба деревообро-бних верстапв (джерело 4), деревообробш верстати (джерело 5), вентиляцшний ствол № 1 (джерело 8), вентиляцшний ствол № 4 (джерело 18), дегазацшне устаткування (джерело 19), котли Ревокатова (джерело 16), побутова тч РМУ (труба) (джерело 13), по-бутова тч транспортно! дшьнищ (котел) (джерело 14);
2) неоргатзоват - джерела, яю викидають шкiдливi речовини з велико! площi та через негерметичтсть технологiчного обладнання. До неоргатзованих вiдноситься 8 джерел забруднення, а саме: зварювальт апарати (джерело 6), породний вщвал (джерело 7), двигуни внутршнього згорання (ДВЗ) авто-мобшв (джерело 15), дiлянка рiзки металу (джерело 11), склад шлаку котельт ПК (джерело 17), склад шлаку котельт шахти (джерело 10), склад паливно-мастильних ма-терiалiв (ПММ) (джерело 12), склад вугшля (джерело 9).
На пiдставi виконаного аналiзу роботи тех-нологiчного обладнання пiдприемства було виконано швентаризащю джерел забруднен-
ня атмосферного повггря «Шахта Добропiль-ська» за основними етапами виробництва, що дозволило встановити загальну потужшсть викидiв забруднюючих речовин за вшма джерелами забруднення на «Шахта Добропшьська» - 12380,20 т/рш.
Породний вщвал е одним з основних стащо-нарних джерел забруднення атмосферного повпря на «Шахтi Добропiльська» (табл. 1). Площа основи породного вiдвалу - 24,0 га. Пщ дiею змшювано! температури повiтря, опадiв, вiтру виникае саморуйнування кусково! породи з утворенням деяко! частки пилу. В суху впряну погоду цей пил впром виду-ваеться з вщвалу й уноситься, забруднюючи атмосферу. Процес формування вiдвалу теж супроводжуеться видшенням пилу.
Таблиця 1 Дан про породний вщвал шахти
Параметри джерела викиду Речовина Потужшсть викиду
висо- та, м д1аметр, м г/с т/р1к
76,0 400x702,5 Пил вуглепорвд-ний 3,431 81,26
Для зменшення кшькосп видiлення пилу пе-редбачаються технологiчнi рiшення iз вико-нання рекультиваци вiдвалу з наступним по-вним його озелененням.
Основними джерелами видшення забруднюючих речовин при виконант робiт з рекультиваци породного вiдвалу й супутшх цьому процесу додаткових технолопчних операцш е технiка, що рухаеться майданчи-ком, автотранспорт, а також технолопчш операци, пов'язанi з пересипанням i складу-ванням шахтно! породи для улаштування тимчасових технолопчних тдсипань. Валовi викиди забруднюючих речовин, що викида-ються в атмосферу цими джерелами забруд-нення, !х гранично допустимi концентраци (ГДК), клас небезпеки наведет в табл. 2.
Для визначення ступеня еколопчного наван-таження породного вщвалу шахти на довкш-ля були виконат розрахунки викцщв вщ породного вiдвалу [4], як показали:
- кiлькiсть твердих часток, що видшяються при формуваннi вщвалу й пригрузно! берми, становить 1,16 т/рш;
Таблиця 2 Валов1 викиди забруднюючих речовин. що викидаються в атмосферу при виконант робгт
з рекультивацп породного вщвалу
Речовина гдк, мг/м3 Клас небез-пеки Валовий викид, т/р1к
на перюд рекультивацп у наступш роки до повного озеленення ввдвалу
ввд стацюна-рних джерел вщ автотранспорту вщ стацюна-них джерел вщ автотранспорту
Пил вуглепорщний 0,03 4 17,18 0,0533 9,17 0,0533
Вуглецю оксид 5,0 4 - 44,52 - 44,52
Вуглеводш насичеш 1,0 4 - 13,4 - 13,4
Азоту дюксид 0,085 2 - 17,8 - 17,8
Сажа 0,15 3 - 6,9 - 6,9
Анпдрид срчистий 0,5 3 - 8,9 - 8,9
РАЗОМ: 17,18 91,58 9,17 91,58
УСЬОГО: 108,76 100,75
Таблиця 3 Результати розрахунюв токсичних викид1в вщ мехашзм1в та автотранспорту в атмосферу
на «Шахт1 Доброшльська»
Найменування забруднюючих речовин Викиди забруднюючих речовин
Ем1ая, т/т Кшьшсть
т/год г/с т/р1к
Вуглецю оксид 0,1000 0,0212 5,9 44,52
Вуглеводш насичеш 0,0300 0,0064 1,8 13,4
Азоту дюксид 0,0400 0,0085 2,4 17,8
Сажа 0,0155 0,0033 0,92 6,9
Срчистий анпдрид 0,0200 0,0042 1,2 8,9
- кiлькiсть твердих часток, що здуваються з поверхш породного вщвалу до проведення рекультивацп, становить 80,1 т/рш;
- кiлькiсть твердих часток, що здуваються з поверхш породного вщвалу на перюд рекультивацп вiдвалу, становить 16,02 т/рш;
- кiлькiсть твердих часток, що здуваються з поверхш породного вщвала в наступи роки до повного озеленення вщвала становить 8,01 т/рк;
- кшьюсть твердих часток, що видшяються при проведеннi всiх вцщв вантажно-розван-тажувальних робiт в межах породного вщва-лу шахти, становить 0,045 т/рш.
У процесi проведення робгт з рекультивацп породного вщвалу передбачаеться перем> щення бiльших обсяпв породи поточного виробництва. Робота транспорту й мехашз-мiв супроводжуеться викидами вщпрацьова-
них газiв, що е джерелами забруднення атмосферного повпря. Кшьюсть викидiв визначаеться виходячи з питомих норм ви-трати палива, кшькосп годин роботи за рiк з використанням коефщенпв емюп. Потребу в мехашзмах прийнято залежно вiд 1хньо1 до-бово1 продуктивностi й однозмшно1 роботи. Результати розрахункiв токсичних викцщв вiд механiзмiв та автотранспорту в атмосферу наведет в табл. 3.
Крiм викидiв забруднюючих речовин, при робот автотранспорту в атмосферне повпря також надходить пил, що спричинено рухом автосамосвалiв. Пил видiляеться в результат взаемоди колiс iз полотном дороги й здуву його з поверхш матерiалу, що завантажуеть-ся в кузов машини. Розрахункова кшьюсть пилу, що утворюеться при рус автотранспорту в межах площадки й автомобшьною дорогою, становить 0,0011 г/с або 0,0083 т/рш.
Висновки
Таким чином, для ощнки впливу на атмосфе-рне повггря були розраховаш викиди забруднюючих речовин в межах основного промис-лового майданчика «Шахта Добропшьська», що надходять вщ породного вiдвалу та автотранспорту в атмосферне повпря.
Визначено, що основною забруднюючою ре-човиною, що видiляeться при формуваннi вщвалу й здуваннi часток з його поверхш, що порошить, е пил вуглепорщний, валовий ви-кид якого становить 17,18 т/рш.
Для зменшення викидiв забруднюючих речовин в атмосферу в райош розташування «Шахта Добропшьська» пропонуються на-ступнi заходи, яю дозволять знизити викиди забруднюючих речовин до 9,17 т/рш
- обмежити вантажно-розвантажувальш ро-боти, що пов'язаш зi значними викидами в атмосферне повпря;
- провести перевiрки автотранспорту на вмiст забруднюючих речовин у вщпрацьова-них газах;
- створити на поверхш заскладовано! породи рекультивацiйний шар шляхом пошву бага-толiтньоï трав'янисто! та чагарниково! рос-линностi для запоб^ання пилоутворенню;
- провести повне озеленення прилегло! тери-торi! для зменшення об'ему часток, що зду-ваються з поверхнi породного вщвалу, i по-передження ерозi! грунпв.
Лiтература
1. Шабуров С. С. Охрана окружающей среды
/ С. С. Шабуров, М. В. Шульга. - М. : Высшая школа, 1997. - 237 с.
2. Меркулов В. А. Охрана природы на уголь-
ных шахтах / А. В. Меркулов. - М. : Недра, 1981. - 100 с.
3. Дорохов Д. В. Технолопя тдземно! розро-
бки пластових родовищ корисних копа-лин: тдручник для вузiв / Д. В. Дорохов, В. I. Сивохш; тд загальною ред. Д. В. Дорохова. - Донецьк : ДонГТУ, 1997. - 235 с.
4. Збiрник методик за розрахунками вмюту
забруднюючих речовин у викидах вщ неоргатзованих джерел забруднення атмосфери. - К. : Держкомпдромет, 1986. - 152 с.
Рецензент: В. О. Юрченко, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надшшла до редакци 18 грудня 2009 р.
