Общее описание и способы получения технической газовой гранулированной серы. Использование, транспортировка, перегрузка и хранение гранулированной серы. Токсичность серы, влияние на морскую среду. Мероприятия по обеспечению экологической безопасности.
Аннотация к работе
По показателям качества гранулированная сера должна соответствовать следующим требованиям: сера гранулированный перегрузка токсичность В присутствии других веществ в воздухе сера не образует токсичных дополнительных соединений и не обладает кумулятивными свойствами. При перегрузке серы помимо высокой запыленности воздух также загрязняется сероводородом, а при взрывах пыли серы - удушливым и сильно раздражающим дымом и газами. Подробная характеристика свойств серы, относительно ее воздействия на морскую среду представлена в "Рекомендациях Комитета защиты морской окружающей среды" Международной Морской Организации, принятых на 33-й Сессии (МЕРС 33/11 ІМО 27.02.1992 г.) и изложенных в "Предохранении от загрязнении вредными твердыми веществами судовых грузов и рассмотрение возможного усовершенствования Нового Приложения MARPOL 73/78"/ Сера - не обладает биоаккумуляцией и примесью, не опасна как вещество в воде и для здоровья человека, не обладает сопутствующим риском для водных организмов или для здоровья человека, не обладает способность вызывать испорченность морских продуктов.Серная пыль может воспламениться от искр вызванных статическим электричеством, нагревание при трении в узлах оборудования также может быть причиной начала загорания серы. Опасность взрыва серы считается умеренной. Главная опасность в обращении с твердой серой связана с тем, что взвешенная в воздухе серная пыль может воспламениться при небрежном обращении. Выбросы гранулированной серы в воду не представляют немедленной или замедленной опасности загрязнения водной среде или местной экосистеме, так как сера инертна. Сера горит очень маленьким, светло-голубым пламенем, но скорость его распространения очень низкая.
Введение
Данный курсовой проект выполнен с учетом требований ДБН А.2.2-1.95" Государственные строительные нормы Украины. Состав и содержание материалов оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) при проектировании и строительстве предприятий, зданий и сооружений. Основные положения проектирования", с учетом требований земельного, водного законодательства, законодательства о недрах, об охране атмосферного воздуха. Курсовой проект выполнен с учетом приоритета экологических факторов в их взаимодействии с социальными и экономическими факторами.
При разработке курсового проекта использованы: Закон Украины об охране окружающей природной среды.
Водный кодекс Украины
Земельный кодекс Украины
ДБН А.2.2-1.95 Государственные строительные нормы Украины. Состав и содержание материалов оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) при проектировании и строительстве предприятий, зданий и сооружений. Основные положения проектирования.
ОНД-86. Госкомгидромет. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий;
ГОСТ 17.1.3.05-82 Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных и подземных вод от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.
Предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно-безопасных уровней влияния (ОБУВ) загрязняющих веществ атмосферного воздуха населенных мест" Минэкобезопасности Украины, Киев, 1998 г.
Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными предприятиями; Гидрометеоиздат, Ленинград, 1986 г.
ДБН 360-92** Государственные строительные нормы Украины. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. (Госстрой Украины, 2002 г)
В работе использованы материалы: "Отчет механизмов пыле и газообразования как важных вредных факторов производственной и окружающей среды при перегрузках гранулированной серы навалом с использованием Станции разгрузки вагонов (СРВ) на 4-ом терминале в Ильичевском морском порту и разработка рекомендаций по обеспечению эколого-гигиенической безопасности".
Расчеты рассеивания вредных веществ в атмосфере выполнялись по программе "ЭОЛ". Применение этой программы для установления нормативов ПДВ согласовано с Министерством экологии и природных ресурсов Украины.
Получение гранулированной серы.
Техническая газовая сера гранулированная получается из жидкой газовой серы на линиях ТОО "Тенгизшевройл" с использованием "Сухого процесса", предназначена для производства минеральных удобрений, серной кислоты, сероуглерода, красителей.
Сырьем для производства гранулированной серы является сера техническая жидкая сорта 9998, произведенная на собственных установках ТОО "Тенгизшевройл".
Использование гранулированной серы.
Гранулированная сера используется в целлюлозно-бумажной промышленности, текстильной и других отраслях промышленности.
Код продукции по ТН ВЭД СНГ - 250300.
Транспортировка и хранение.
Гранулированную серу транспортируют по железной дороге насыпью в полувагонах. Предусматривается хранение гранулированной серы насыпью - на открытой площадке. По показателям качества гранулированная сера должна соответствовать следующим требованиям: сера гранулированный перегрузка токсичность
Таблица 1
№ Наименование показателя Значение
1 Массовая доля серы, % не менее 99.98
2. Массовая доля золы, % не более 0.02
3. Массовая доля органических веществ, % не более 0.01
4. Массовая доля кислот в пересчете на серную кислоту, % не более 0.0015
5. Массовая доля воды, % не более 0.5
6. Механические загрязнения ( бумага, дерево, песок и др) Не допускаются
7. Форма гранул Сферическая
8. Массовая доля гранул диаметром не более 6.0 мм, не менее 75%
9. Угол естественного откоса, о не менее 29
10. Насыпная плотность, г/см3 1.1-1.2
Требования безопасности.
Сера горюча. Взвешенная в воздухе пыль серы - пожаровзрывоопасна. Горение сопровождается образованием сернистого ангидрида. Температура самовоспламенения - 190ОС. Нижний предел взрываемости - 17 мг/м3.
Сера относится в 4-му классу опасности.
Предельно-допустимая концентрация в рабочей зоне - 6.0 мг/м3
Предельно-допустимая концентрация в атмосферном воздухе - 0.07 мг/м3. В присутствии других веществ в воздухе сера не образует токсичных дополнительных соединений и не обладает кумулятивными свойствами.
При попадании серной пыли в организм человека происходит воспалении слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, раздражение кожных покровов, заболевание желудочно-кишечного тракта.
Все работающие должны быть обеспечены специальной одеждой и индивидуальными средствами защиты. Уборка помещений производится сухим способом с применением промышленных пылесосов.
В случае воспламенения серу тушат песком, асбестовым полотном или струей воды.
По своим физико-механическим свойствам гранулированная сера по сравнению с комовой серой имеет ряд преимуществ: Низкое пылеобразование с процессе погрузочно-разгрузочных работ и транспортировки;
Низкая взрывопожароопасность при ее перевозке;
Гранулометрический состав позволяет сократить энергозатраты на переплав при использовании у потребителей.
Высокая "текучесть" серы позволяет значительно сократить время необходимое для погрузочно-разгрузочных работ.
Внешний вид - твердое непрозрачное вещество от желтого до коричневого цвета.
Запах - специфический серный
Основная опасность - легковоспламеняющееся и взрывоопасное твердое вещество (пыль).
Дополнительная опасность - пыль серы пожароопасна, при горении выделяет токсичные, раздражающие и удушливые газы: сернистый ангидрид, триоксид серы, монооксид углерода, сероводород, дым. Образует взрывчатые и очень чувствительные соединения с большинством окисляющих веществ, таких как хлораты, нитраты, перхлораты и перманганаты.
Относительная молекулярная масса - 32.06
Насыпная плотность- 1100-1200 кг/м3
Температура плавления - 115ОС
Температура кипения - 445ОС
Растворимость в воде - не растворяется
Влагочувствительность - во влажном воздухе при температуре 18 20ОС - слабо окисляется.
Отношение к воде - не растворима
Взаимодействие с химическими веществами: вступает в реакцию с окисляющими веществами - хлораты, нитраты, перхлораты и перманганаты
Температура самовоспламенения - 205ОС
Образование токсичных продуктов при взрывах и сгорании - выделяются ядовитые, сильно раздражающие и удушающие дым и газы - сернистый газ (сернистый ангидрид), триоксид серы, угарный газ (монооксид углерода), сероводород, другие серосодержащие вещества.
Средства тушения пожара - вода - распыленная, воздушно-механическая пена, углекислый газ, пары азота и других инертных газов.
Токсичность серы
Общая характеристика - токсическое действие пыли серы очень слабое, острые отравления исключены. При перегрузке серы помимо высокой запыленности воздух также загрязняется сероводородом, а при взрывах пыли серы - удушливым и сильно раздражающим дымом и газами.
Категория токсичности: сера слабо токсична по степени воздействия на организм и относится к 4 классу опасности.
Действие пыли на организм человека: На дыхательные пути: раздражает дыхательные пути, вызывает воспаление и ОРЗ, хронические бронхиты, ангины;
На глаза: раздражает и вызывает воспаленнность слизистых глаз, жжение, слезоточение, светобоязнь;
На кожу: не действует, у особо чувствительных - дерматит;
При попадании в желудок: заболевание желудочно-кишечного тракта.
Кумулятивными свойствами сера не обладает.
Воздействие на морскую среду
Подробная характеристика свойств серы, относительно ее воздействия на морскую среду представлена в "Рекомендациях Комитета защиты морской окружающей среды" Международной Морской Организации, принятых на 33-й Сессии (МЕРС 33/11 ІМО 27.02.1992 г.) и изложенных в "Предохранении от загрязнении вредными твердыми веществами судовых грузов и рассмотрение возможного усовершенствования Нового Приложения MARPOL 73/78"/
Сера - не обладает биоаккумуляцией и примесью, не опасна как вещество в воде и для здоровья человека, не обладает сопутствующим риском для водных организмов или для здоровья человека, не обладает способность вызывать испорченность морских продуктов.
Не вызывает ущерб живым ресурсам - неопасное, в воде ведет себя как вещество, подобное покрытию морского дна.
Пыль - дисперсная фаза твердых частиц серы, витающих в воздухе. Светло-желтого, белесоватого цвета. Пыль легко сдувается с твердой поверхности, не обладает адгезивными свойствами, не смачивается водой, длительное время может находиться на водной поверхности в виде пленки желтого цвета.
2. Технология перегрузки гранулированной серы
Согласно временной технологической инструкции перегрузки №996 Ильичевского морского торгового предусмотрены следующие варианты работ: Вагон-склад
Склад судно
Склад - склад
Технико-эксплуатационные показатели: Таблица 9
№ технологической схемы Технологическая схема Производительность, технологической линии, тонн/смену
6. Склад (бульдозер, ковшевой погрузчик) -склад 1500
Перегрузка осуществляется на универсальном причале, специально, выделенном для подобных грузов, с помощью конвейеров и станции разгрузки вагонов ( СРВ) , а также портальными кранами, оснащенными грейферами.
Выгрузка полувагонов.
Выгрузка. После подачи полувагонов на фронт выгрузки СРВ производится установка груженых полувагонов с подготовленными замками люков над приемными бункерами СРВ.
Поле полной выгрузки той части полувагона, где были открыты люка, маневренный локомотив либо а/погрузчик со сцепом производит перемещение выгружаемых полувагонов, ориентируя оставшиеся неоткрытые люка над приемными бункерами СРВ.
После полной выгрузки полувагонов автопогрузчик забирает порожние полувагоны с фронта выгрузки и устанавливают груженые.
Порожние полувагоны, в случае необходимости, подвергаются зачистке, после чего люка закрываются вручную либо при помощи погрузчика с вилочным захватом.
Складская операция
Груз из приемного бункера СРВ ленточными конвейерами (питателями) подается на магистральный конвейер. Через систему передвижных конвейеров, установленных последовательно, осуществляется загрузка площади склада-бунта.
Распределение груза по всей площади склада-бунта производится с помощью причальных портальных кранов.
Судовая операция
Погрузка морских судов производится краном, оснащенным грейфером. Раскрытие грейфера вначале производится на высоте не более 1.0 метра от пайола, затем - на высоте не более 1.0 метра от поверхности груза.
Погрузка ведется равномерно по всей площади просвета люка грузового помещения. Затем на просвете люка грейфером выравнивается площадка размерами в плане достаточными для размещения бульдозера. На подготовленную площадку устанавливается бульдозер, который перемещает груз с просвета люка в подпалубное пространство. Работа портального крана на это время прекращается.
По окончании загрузки подпалубного пространства бульдозер убирается из грузового помещения.
Для перегрузки гранулированной серы используется один причал №20. Общая длина причала 200 метров. Фактическая глубина 9.2 м.
С начала работы комплекса по перегрузке серы было принято три судна - 22000 16000 18000 тонн.
Для перегрузки серы используется станция разгрузки вагонов (СРВ-2)
Сера хранится в бунтах с раздвигающейся крышей. Для хранения серы используются четыре бунта №3, 4, 5, 6
Размеры бунтов: №3 - 20х20х4 метра Объем бунта - 1600 м3.
№4 - 60х20х4 метра Объем бунта - 4800 м3
№5 - 45х20х4 метра Объем бунта - 3600 м3
№6 - 73х20х4 метра Объем бунта - 5840 м3
Для хранения гранулированной серы открытые складские площади не используются.
На 19 причале при перегрузке серы гранулированной работает два крана №91 и №94
СРВ оборудована стационарными системами передвижных ленточных конвейеров, а также концевыми конвейерами. Для перегрузки серы с бунта на судно применяется двух-ковшевой грейфер, а для работы внутри бунтов применяется двух-челюстной грейфер (объем груза в грейфере составляет от 3.6 до 5.2 м3)
Сквозь СРВ-2 проходит железнодорожный, заканчивающийся тупиком в районе границы третьего и четвертого бунта (после станции выходит на 115-120 метров.) Для выгрузки вагонов с серой применяются 10-ти тонные дизельные автопогрузчики оборудованные автосцепом для продвижения вагонов через станции выгрузки. На СРВ-2 используется автопогрузчик с искрогасителем.
3. Мероприятия по обеспечению нормативного состояния окружающей среды и экологической безопасности
К перегрузке принята гранулированная сера.
По своим физико-механическим свойствам гранулированная сера по сравнению с комовой серой имеет ряд преимуществ: Низкое пылеобразование с процессе погрузочно-разгрузочных работ и транспортировки;
Низкая взрывопожароопасность при ее перевозке;
Гранулометрический состав позволяет сократить энергозатраты на переплав при использовании у потребителей.
Высокая "текучесть" серы позволяет значительно сократить время необходимое для погрузочно-разгрузочных работ.
На период производства перегрузочных работ, во избежание просыпей груза в море приемные колодцы ливневых стоков на причале и в местах перегрузки груза должны быть закрыты.
При скорости ветра более 10.0 м/сек - работы по выгрузке серы гранулированной и погрузке на судно должны быть прекращены.
По окончании смены, а также при необходимости в течение смены должна производится своевременная уборка палубы судна и причала от возможных россыпей груза под метлу. При этом сброс рассыпей груза с судна и причала в воду категорически запрещается.
Для уменьшения пылеобразования при разгрузке полувагонов и пересыпке на конвейер применяется пылеподавление орошением.
При погрузочно - разгрузочных работах используются специальные грейфера с уплотнением челюстей и высота раскрытия грейфера при загрузке судна должна быть не более 1.0 метра над поверхностью груза.
Постоянное воздействие на окружающую среду.
При оценке воздействия на окружающую среду при эксплуатации комплекса рассматриваются следующие влияния: на атмосферный воздух;
на водные ресурсы;
на земельные ресурсы;
шумовое воздействие.
Воздействие на флору и фауну
3.1 Воздействие на атмосферный воздух
Источниками загрязнения атмосферного воздуха комплекса по перегрузке серы являются: процессы пересыпки гранулированной серы в ходе ее разгрузки с вагонов, складировании и погрузке на суда.
Всего на комплексе установлено 8 источников выброса (все источники неорганизованные).
При перегрузке серы возможен выброс 3 ингредиентов загрязняющих веществ (сера элементарная, серная кислота, сероводород).
Годовые выбросы загрязняющих веществ при перегрузке 1.5 млн. тонн гранулированной серы за год составят - 11,2582 т/год
Расчет рассеивания ЗВ проведен для двух вариантов: 1. Расчет рассеивания в расчетном прямоугольнике 800х800 с шагом 20 метров для определения максимальных приземных концентраций на территории причала. При этом в расчете рассеивания ЗВ приняты контрольные точки на территории причала для сравнения с данными инструментальных замеров Госинспекцией охраны Черного моря при перегрузке экспериментальных партий груза.
2. Расчет рассеивания в расчетном прямоугольнике 3000х3000 с шагом 100 метров для определения максимальных приземных концентраций на границе предприятия Ильичевский Морской торговый порт (согласно проекта нормативов ПДВ)
Анализ расчетов приземных концентрации показывает, что по всем вредным веществам максимальные приземные концентрации на причале перегрузочного комплекса менее предельно-допустимой концентрации для рабочей зоны (ПДК рабочей зоны пыли серы - 6.0 мг/м3).
Анализ расчетов приземных концентрации также показывает, что по всем вредным веществам максимальные приземные концентрации от выбросов перегрузочного комплекса на границе предприятия Ильичевского морского торгового порта менее предельно-допустимой концентрации для населенных мест.
Воздействие на атмосферный воздух в пределах нормативных показателей курортной местности.
3.2 Воздействием на земельные ресурсы
Портовые объекты и сооружения, входящие в состав перегрузочного комплекса серы, размещаются на существующей территории порта, таким образом дополнительного занятия полезных земель для строительства комплекса не предусматривается.
Возможное влияние на почвенный покров территории, прилегающей к комплексу выражается в: Выпадении из атмосферного воздуха загрязняющих веществ на поверхность территории в процессе эксплуатации перегрузочного комплекса
Для солонцеватых черноземов Причерноморья характерна очень высокая буферная способность по отношению к закислению. В почвах и грунтовых водах высоко содержание кальция. Поверхностные воды имеет высокое значение РН. Совокупность этих факторов определяет высокую устойчивость окружающей среды данного региона к закислению от выбросов пыли серы.
Пыль серы представлена достаточно крупными частицами, имеющими высокую скорость оседания в воздухе.
Около 60% частиц (по массе) имеют скорость оседания, превышающую 10 см/сек и эта часть пыли не выносится за пределы территории комплекса.
Выполненные расчеты рассеивания показывают, что за границей территории порта концентрации загрязняющих веществ не превышают ПДК атмосферного воздуха и таким, образом, влияние выбрасываемых вредных веществ по почку за пределами порта отсутствует.
3.3 Воздействие на водные ресурсы
Комплекс по перегрузке и хранению гранулированной серы оборудован системами хозяйственно-питьевого, противопожарного водопровода, технического водопровода, бытовой и ливневой канализации.
Проектируемые системы подключены к существующим сетям.
Водоотведение хозяйственно-бытовых стоков осуществляется только из административно-бытового здания в количестве 30 м3/сутки.
Производственные стоки связаны с системой пылеподавления на СРВ-2 и их количество зависит от интенсивности работы станции (подачи вагонов). Практически вся вода после системы орошения по системе конвейеров вместе с грузом попадает в бунты, откуда либо испаряется либо отгружается на суда (вместе с серой).
Ливневая канализация. Площадь водосбора составляет 36 800 м2. Ливневые стоки на данном этапе после очистки на локальных очистных сооружениях (отстойник и бензомаслоуловитель) отводятся в акваторию порта.
При выгрузке и погрузке серы лотки ливневой канализации закрываются, во избежание попадания груза. Перегрузка гранулированной серы во время осадкой не производится. Таким образом, исключается попадание серы в морскую среду.
В перспективе первая порция всех ливневых стоков из порта будет подаваться на КНС порта.
Таким образом, сброс ливневых стоков при перегрузке серы с территории перегрузочного комплекса полностью отсутствует и влияние по водные ресурсы лимана практически отсутствует.
Сера - не обладает биоаккумуляцией и примесью, не опасна как вещество в воде и для здоровья человека, не обладает сопутствующим риском для водных организмов или для здоровья человека, не обладает способность вызывать испорченность морских продуктов.
Не вызывает ущерб живым ресурсам - неопасное, в воде ведет себя как вещество, подобное покрытию морского дна.
Загрязнение поверхностных и подземных вод отсутствует.
Воздействие на водные ресурсы выражается в использовании воды питьевого качества в количестве 50.0 м3/сутки.
3.4 Воздействие на флору и фауну
Учитывая, что земли, в непосредственной близости от комплекса заняты рудеральной растительностью, урон естественной фауне района можно считать незначительным .
Изменение животного мира в связи с эксплуатацией комплекса отсутствует.
Вывод
Возможность аварийных ситуаций
Серная пыль может воспламениться от искр вызванных статическим электричеством, нагревание при трении в узлах оборудования также может быть причиной начала загорания серы.
Опасность взрыва серы считается умеренной. Главная опасность в обращении с твердой серой связана с тем, что взвешенная в воздухе серная пыль может воспламениться при небрежном обращении.
Выбросы гранулированной серы в воду не представляют немедленной или замедленной опасности загрязнения водной среде или местной экосистеме, так как сера инертна.
Основную угрозу, связанную с возможным возгоранием серы, представляет выделение сернистого ангидрида.
Сера горит очень маленьким, светло-голубым пламенем, но скорость его распространения очень низкая. Поскольку для поддержания процесса горения серы требуется очень мало кислорода, то вода направленная на горящую серу, создает на ее поверхности корку, под которой горение может продолжаться. Поэтому необходима особая тщательность для одного тушения загорания серы.
Взрывоопасность. Взрывы могут произойти изза скопления серной пыли или сероводорода. Для уменьшения вероятности взрыва разрабатывается система технологического контроля.
Потенциальные опасности, связанные с перевозкой, хранением и перегрузкой гранулированной серы могут быть контролируемы и риск снижен до минимального уровня путем применения современной технологии и тщательного соблюдения технологического регламента.
На основании, зарубежного опыта, эксплуатации комплексов по перегрузке серы, можно утверждать, что вероятность случая серьезной аварии практически нулевая, кроме того, если такая авария все же произойдет, то это не станет причиной каких-либо долгосрочных экологических проблем.
Данный объект и его эксплуатация отвечают всем нормам и требованиям Законов Украины "Об охране атмосферного воздуха" и "Об охране окружающей природной среды", "Водного Кодекса Украины" и не оказывает негативного воздействия на окружающую природную среду.
Список литературы
1. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями
2. ДБН А.2.2.-1-95 Состав и содержание материалов оценки воздействия на окружающую среду при строительстве предприятий, зданий и сооружений. Основные положения проектирования.
3. ОНД - 86. Госкомгидромет. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.
4. Сборник нормативных, законодательных и методических документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий. М., Гидрометеоиздат 1986, 319 с.
5. Инструкция по нормированию выбросов /сбросов/ загрязняющих веществ в атмосферу и в водные объекты. Государственный комитет по охране природы. М. 1989.
6. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. Л., Гидрометеоиздат, 1986.
7. РД 0237631.012-89. Количественные характеристики вредных веществ выделяющихся при работе основного технологического оборудования на предприятиях отрасли. Одесса, СПКИ, 1990.
8. "Сборник методик по расчету содержания загрязняющих веществ в выбросах от неорганизованных источников загрязнения атмосферы" Украинский научный центр технической экологии Донецк 1994 г.
9. Н.Ф. Тищенко Охрана атмосферного воздуха. Расчет вредных веществ и их распределение в воздухе. Москва, Химия, 1991 г.