Анцыпович.И.С. и др. Методические указания - Кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности, МГУПБ. Москва, 2008

Подождите немного. Документ загружается.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

(МГУПБ)

Кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Основы экологии и экономика природопользования

Методические указания к выполнению практических работ и контрольные задания

для студентов всех специальностей

МОСКВА 2008

Составители: И.С. Анцыпович, доц.

Е.В. Кузнецова, ст.лаб.

О.И. Прудников, доц.

В методические указания включены рабочая программа, контрольные

вопросы, методики решения задач по защите воздушного бассейна и очистке

сточных вод, а также приведены примеры. По экономике природопользования

приведены методики расчета платежей за загрязнение окружающей среды.

Для студентов заочной формы обучения представлены контрольные

задания.

Переиздание утверждено кафедрой экологии и безопасности

жизнедеятельности.

ВВЕДЕНИЕ

Охрана окружающей природной среды актуальна в связи с

интенсификацией отраслей народного хозяйства. Комплекс мероприятий по

защите природы от загрязнения выбросами предприятий включает несколько

направлений: разработка законодательных и нормативных документов;

организация обследования предприятий и выявление источников загрязнения;

разработка технологии обезвреживания выбросов и оборудования для её

осуществления; повышение эффективности работы очистных сооружений;

природоохранное образование и т.д.

Основой системы использования природных ресурсов являются

следующие положения:

- природа страны и ее богатства являются общественным достоянием

современного и будущего поколений;

- все виды природных ресурсов требуют рационального отношения;

- природные богатства следует использовать как можно полнее, сочетая

комплексность, экономичность и дальновидность использования ресурсов с

принципами воспроизводства и умножения восстановимых богатств природы;

- организация использования природных богатств должна основываться

на последних достижениях науки и техники, планово регулироваться и

контролироваться государством.

Будущему специалисту мясной и молочной промышленности придется

сталкиваться с проблемами защиты окружающей среды при работе на

действующих предприятиях, при строительстве и реконструкции предприятий,

в проектных и научных организациях.

Перед выполнением лабораторных и практических работ необходимо

изучить содержание соответствующих разделов программы по учебникам и

учебным пособиям.

При изучении разделов, посвященных нормированию газовоздушных

выбросов и сбросов сточных вод в водоем следует обратить внимание на

многообразие источников этих выбросов, а также тщательно изучить общие

принципы нормирования, взаимосвязь предельно допустимых концентраций и

предельно допустимых выбросов вредных веществ.

При изучении разделов, посвященных расчету газопылеочистного

оборудования, необходимо разобраться в конструктивных особенностях

аппаратов газопылеочистки и принципах их действия. Такой подход позволит

правильно выбрать газоочистное оборудование для обезвреживания

конкретных выбросов.

При изучении сооружений водоочистки также следует усвоить принципы

работы и назначение отдельных элементов системы очистки стоков мясных и

молочных предприятий.

В результате изучения курса студент должен:

- знать основы законодательства в области охраны окружающей среды;

- знать основные источники образования вредных выбросов, характерные

для предприятий мясной и молочной промышленности;

- уметь производить основные расчеты газо- и водоочистного

оборудования и сооружений;

- уметь рассчитывать нормативы выбросов и делать заключения о

необходимости проведения тех или иных природоохранных мероприятий;

- изучить активные методы снижения выбросов в атмосферу и со

сточными водами.

В данной работе содержатся указания к решению задач и исходные

данные для их решения (приложение 1, табл. 1-9), а также контрольные задания

для студентов заочной формы обучения (приложение 2).

В случае возникших затруднений при изучении курса или выполнении

контрольных работ студент может получить консультацию в МГУПБ на

кафедре экологии БЖД (тел. 670-06-18).

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО КУРСУ

«ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

1.1. Введение

Основные принципы охраны природы. Развитие промышленности и

окружающая среда. Решения правительства в области охраны природы и

рационального использования природных ресурсов.

1.2. Социально-политические аспекты

охраны окружающей среды

Научная разработка вопросов охраны природы отечественными и

зарубежными учеными. Социально-политическое значение мероприятий по

охране природы. Научно-техническая революция и охрана окружающей среды.

Содержание курса. Связь курса с профилирующими дисциплинами и его

значение в подготовке специалистов мясной и молочной промышленности.

Глобальный характер проблемы «Охрана природы».

Определение понятий: окружающая среда, атмосфера, гидросфера,

литосфера, биосфера. Ресурсы биосферы и их классификация.

Основные источники загрязнения окружающей природной среды и

возможные последствия. Основные проблемы направления охраны

окружающей среды в период научно-технической революции. Классификация и

характеристика методов охраны окружающей среды от промышленных

загрязнений. Создание процессов безотходной технологии. Рациональное

формирование территориально-производственных комплексов по принципу

полного использования сырья и отходов.

1.3.

Правовые и организационные основы

охраны природы

Решение вопросов охраны природы в основных законодательных актах:

Конституции РФ, Основах природоохранного законодательства РФ.

Преемственность курса РФ в вопросах охраны природы («Об охране

окружающей среды: Закон РФ от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ»); «Об охране

атмосферного воздуха: Федеральный закон от 04.05.1999 г. № 96-ФЗ»;

«Водный кодекс Российской Федерации от 16.11.1995 г. № 167-ФЗ»; «Об

отходах производства и потребления: Федеральный закон от 24.06.1998 г. № 89-

ФЗ»).

Основные нормативные документы по охране и рациональному исполь-

зованию природных ресурсов, действующие в РФ. Система стандартов в области

охраны природы (ГОСТ 17.0.0.01-76). Ответственность за нарушение законов по

охране природы.

Организационные мероприятия по контролю и защите окружающей среды.

Планирование и финансирование мероприятий. Органы местного управления и их

функции по охране природы. Обучение и пропаганда охраны природы.

Международные соглашения по охране окружающей среды.

1.4. Источники загрязнения атмосферы и методы

защиты воздушного бассейна от выбросов

промышленных предприятий

Источники и состав загрязнений атмосферы предприятиями мясной и

молочной промышленности. Классификация выбросов по составу (ГОСТ

17.2.1.01-76). Регламентации выбросов. Понятие о предельно допустимых

концентрациях (ПДК) для различных вредных веществ, выбрасываемых в

атмосферу. Максимально разовые и среднесуточные ПДК вредных веществ в

атмосферном воздухе населенных мест. Правила установления допустимых

выбросов вредных веществ промышленными предприятиями (ГОСТ 17.2.3.02-

78). Организация контроля за содержанием вредных веществ в воздухе

населенных мест.

Методы защиты воздушного бассейна от воздушных выбросов, класси-

фикация методов. Рассеивание промышленных выбросов высокими дымовыми

трубами. Электромеханические методы очистки воздуха от пыли. Химические

методы очистки промышленных выбросов от газов и паров. Правила техни-

ческой эксплуатации и безопасного обслуживания газопылеулавливающих

установок. Схемы процессов абсорбционной очистки вентиляционного воздуха

от веществ с резким неприятным запахом.

Вентиляционные выбросы цехов технических фабрикатов и клеевых от-

делений. Схемы каталитической и термической очистки вентиляционного

воздуха от дурнопахнущих веществ.

Автоматический контроль и управление установок пылегазоочистки.

Эффективность работы оборудования. Экономика пылегазоочистки.

1.5. Защита гидросферы от загрязнения вредными веществами

Круговорот и запас воды в природе, водные ресурсы РФ, причины

повышения потребности в воде. Использование и охрана вод (ГОСТ

17.11.01-77). Источники загрязнения. Гигиеническое нормирование качества

воды водоемов. Органолептические, общесанитарные и санитарно-

токсикологические критерии. Предельно допустимые концентрации

вредных веществ в воде водоемов. Группы сточных вод. Регламентация

условий выпуска сточных вод в водоемы.

Характеристика сточных вод. Мероприятия технологического характе-

ра. Схема оборотного водоснабжения. Методы очистки сточных вод. Меха-

нические методы: устройство решеток, песколовок, фильтров, отстойников.

Химические методы очистки (озонирование, хлорирование, гидрирование).

Схема хлораторной установки. Конструкции озонаторов. Физико-

химические методы (флотационные, экстракционные, электромеханические,

сорбционные),

Очистка стоков предприятий мясной и молочной промышленности. Ло-

кальные системы очистки стоков, внеплощадные очистные сооружения.

Биологические методы очистки, схема биологического фильтра.

Применение методов биологической очистки: циркуляционные каналы,

аэротенки-смесители с пневматической и низконапорной аэрацией, аэротен-

ки с механической аэрацией и горизонтальным ротором.

Среднесуточные показатели работы очистных сооружений,

энергетические затраты. Рекомендации по эксплуатации очистных

сооружений предприятий мясной и молочной промышленности. Снижение

затрат при автоматическом регулировании работы очистных сооружений.

Экономика очистки сточных вод.

1.6. Охрана литосферы

Охрана недр, почв и полезных ископаемых. Загрязнители почв и их

источники, классификация промышленных отходов по методам

обезвреживания и переработки. Виды промышленных отходов предприятий

мясной и молочной промышленности. Основные виды токсичных

промышленных отходов производства полимеров.

Система мероприятий по санитарному контролю почвы населенных

мест, гигиенические критерии и нормативы загрязнения почвы.

Мероприятия по охране почв от загрязнения. Организация сбора,

транспортирования и хранения твердых отходов. Механические, терми-

ческие и химические методы переработки. Схема высокотемпературного

пиролизного реактора. Методы обезвреживания и переработки бытовых и

промышленных отходов. Загрязнение биосферы отходами полимерных

материалов и способы их утилизации (сжигание, захоронение, создание

саморазрушающихся полимеров и использование вторичных полимеров в

качестве добавок в первичные полимеры, создание безотходной

технологии).

1.7. Методика обследования промышленных предприятий

Цели и методы обследований промышленных предприятий. Обследование

очистных сооружений, определение степени очистки.

Методы определения объема газопылевых выбросов и количества сточных

вод.

Форма паспорта газоочистной и пылеулавливающей установок. Форма

отчета об охране воздушного бассейна. Организация наблюдения за влиянием

стоков на санитарное состояние водоемов. Форма протокола для регистрации

результатов исследования производственных стоков.

Общее положение о контроле (ГОСТ 17.1.2.03-77; ГОСТ 17.2.3.01-77) и об

ответственности за состояние окружающей среды. Практика разрешения

споров, связанных с нарушением законодательства об охране природы.

1.8. Экономика природопользования

Основные задачи экономической оценки природоохранных мероприятий.

Планирование и финансирование природоохранных мероприятий на ста-

диях проектирования, строительства и эксплуатации пищевых предприятий,

эколого-экономическая оценка мероприятий по защите окружающей среды от

выбросов загрязняющих веществ: оценка технологий и оборудования, эко-

лого-экономическая оценка отдельных цехов и всего производства в целом.

Оценка ущерба, наносимого выбросами предприятий мясомолочной про-

мышленности окружающей природной среде. Укрупненная оценка ущерба от

выбросов вредных веществ в атмосферу, сброса сточных вод и твердых от-

ходов.

Оценка платежей за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, сброс

сточных вод для действующих предприятий. Дифференцированная оценка

платежей в зависимости от эколого-экономической экспертизы производства.

2. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ

«ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

1. Опишите взаимодействие человека, общества и природной среды в процессе

промышленного производства. Приведите примеры негативного влияния

промышленных выбросов на окружающую природную среду, укажите основные

направления работ по защите природы от промышленных загрязнений.

2. Определение понятий: окружающая среда, атмосфера, гидросфера, литосфера

и биосфера.

3. Ресурсы биосферы и их классификация. Основные направления охраны

природы в период научно-технической революции.

4. Перечислите основные источники загрязнения окружающей среды

предприятиями мясной (молочной) промышленности. Приведите классификацию

промышленных выбросов.

5. Классификация и характеристика методов охраны окружающей среды от

промышленных выбросов.

6. Классификация и характеристика пассивных (защитных) методов охраны

окружающей среды.

7. Классификация и характеристика активных (технических и технологических)

методов охраны окружающей среды.

8. Решения правительства РФ в области охраны природы и рационального

использования природных ресурсов; изложите основные направления работ по

охране природы, принятые в указанных документах.

9.Изложите цели и структуру системы стандартов в области охраны природы и

улучшения использования природных ресурсов (ГОСТ 17.0.0.01-76).

10. Каким образом и какие организации осуществляют контроль за работами по

охране природы в РФ?

11. Классификация производств и оборудования по составу выбросов в

атмосферу. Организованные и неорганизованные выбросы.

12. Понятие о предельно допустимых концентрациях (ПДК) загрязняющих ве-

ществ. Классификация веществ по классам опасности. ПДК рабочей зоны.

Максимальные разовые и среднесуточные ПДК вредных веществ в атмосферном

воздухе населенных мест.

13. Определение допустимых концентраций при совместном содержании

в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих

однонаправленным действием.

14. Перечислите мероприятия по защите воздушного бассейна от выб-

росов промышленных предприятий.

15. Назначение санитарно-защитных зон. Размер санитарно-защитных зон

по СН 245-71. Зависимость от класса вредности. Приведите примеры.

16. Определение ожидаемой концентрации загрязнителей в приземном

слое атмосферы при рассеивании выбросов через дымовые трубы.

17. Основные технико-экономические показатели работы газопылеочист-

ных установок (производительность, степень очистки, капитальные и эксп-

луатационные затраты).

18. Перечислите и охарактеризуйте методы очистки вентиляционного

воздуха от пыли.

19. Перечислите и охарактеризуйте основные методы очистки вентиля-

ционных выбросов от паро- и газообразных вредных веществ. Приведите

пример конкретного решения по газоочистке на предприятиях страны.

20. По каким веществам и кто проводит контроль за соблюдением нор-

мативов ПДВ?

21. Источники загрязнения водоемов. Гигиеническое нормирование ка-

чества воды водоемов.

22. Классификация загрязнителей и характеристика сточных вод пред-

приятий мясной (молочной) промышленности.

23. Показатель «полная биохимическая потребность в кислороде»

(БПКполн). Характеристика сточных вод предприятий мясной (молочной)

промышленности по БПКполн.

24. Перечислите и охарактеризуйте мероприятия по охране водоемов от

загрязнения.

25. Перечислите методы и приведите краткую характеристику очистки

сточных вод предприятий мясной (молочной) промышленности.

26. Сооружения для механической очистки сточных вод. Пример испо-

льзования механической очистки на предприятиях отрасли.

27. Конструкция и способ действия песколовки-жироловки.

28. Сооружения биологической очистки сточных вод. Пример

использования на предприятиях отрасли.

29. Схема сооружений для полной биологической очистки сточных вод с

использованием аэротенка.

30. Цеховые и общезаводские очистные сооружения.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ

ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА И РАСЧЕТ ГАЗОПЫЛЕОЧИСТНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

Предприятия мясной и молочной промышленности наряду с

предприятиями других отраслей являются источниками загрязнения окру-

жающей среды, территории предприятия и близлежащих районов. Выбросы в

атмосферу вредных газов и твердых частиц образуются при работе котельных,

дымогенераторов, компрессор-ных холодильных установок (дымовые газы,

аммиак), в цехах приготовления медпрепаратов (этиловый спирт и эфир, бен-

зин, ацетон), в помещениях для скота и птицы (углекислый газ, аммиак, серово-

дород), в помещениях для приема и подготовки сухих кормов, мясокостной и

костной муки, обработки рогов, копыт, пуха, пера, в альбуминных цехах и це-

хах сушки молока (пыль), в помещениях консервирования клеевых и жела-

тиновых бульонов (сернистый газ) и др.

Выбросы в окружающую среду вредных веществ нарушают экологическое

равновесие природных систем, являются определяющим фактором в возник-

новении и развитии ряда заболеваний, наносят большой материальный

ущерб.

Охрана и оздоровление воздушного бассейна обеспечиваются комплек-

сом защитных мер, в основе которых находятся система государственных

законодательных актов и нормативная регламентация планировки, застройки

и благоустройства населенных мест. В соответствии с законодательно-

нормативными требованиями защита атмосферного воздуха от промышлен-

ных выбросов включает мероприятия конструктивно-технологического, пла-

нировочного и санитарно-технического характера.

Все мероприятия по охране воздушного бассейна от промышленных вы-

бросов можно разделить на пассивные (защитные) и активные (технические

и технологические).

К защитным мероприятиям относятся рациональное размещение исто-

чников загрязнения, локализация выбросов, очистка выбросов перед по-

ступлением в атмосферу, рассеивание выбросов через высокие дымовые

трубы и др.

К техническим и технологическим относятся методы, заключающиеся

в уменьшении и ликвидации промышленных выбросов за счет

совершенствования существующих и разработки новых технологических

процессов, минимизации отходов, замены токсичных отходов нетоксич-

ными. Наиболее прогрессивным методом защиты окружающей среды от

промышленных выбросов является разработка безотходной технологии.

Задача 1. Определение состава и количества загрязняющих

веществ, поступающих в атмосферу

(инвентаризация выбросов)

На стадии проектирования предприятий, при проведении реконструк-

ции и эксплуатации действующих предприятий должны быть

предусмотрены соответствующие природоохранные мероприятия. Для этого

необходима информация об объеме газовоздушных выбросов и их

качественном составе. Использование методов непосредственного анализа

параметров газовоздушных выбросов возможно только на действующих

предприятиях, поэтому необходимо применять расчетные или балансовые

методы определения характеристик выбросов. При прогнозировании

выбросов в качестве исходных данных используются показатели основного

производства: мощность предприятия по количеству перерабатываемого

сырья и выпускаемой продукции; тип и производительность основного

технологического оборудования, являющегося источником выбросов; вид

используемого сырья и топлива; энергоемкость производства и др.

Прогнозирование вредных выбросов в атмосферу осуществляют по ха-

рактеристике производства и укрупненным удельным показателям

выбросов. Удельные показатели выбросов - это усредненные численные

характеристики газовоздушных потоков, которые определены на основе

многократных натурных измерений этих характеристик для аналогичных

действующих предприятий. Удельные показатели обычно относят либо к

единице типового оборудования (котел, дымогенератор, дробилка и т.п.),

либо к единице сырья или продукции (1 т топлива, 1 голова скота, 1 т мяса

и т.п.). На предприятиях мясной и молочной промышленности

источниками загрязнения атмосферы являются не только цехи и участки

основного производства, но и вспомогательные (котельные предприятия,

механические мастерские, производство

тары и т.п.). Укрупненные

удельные показатели для этих производств установлены аналогично.

Основными источниками выделения в атмосферу загрязняющих

неприятно пахнущих веществ на предприятиях мясной промышленности

являются вакуум-выпарные котлы и установки по производству кормовой

муки, устанавливаемые в цехах переработки технических фабрикатов (ЦТФ),

и коптильное оборудование термических отделений. Выбросы ЦТФ

содержат: этилмеркаптан, аммиак, сероводород, пропаналь, диметиламин,

пентанол, валериановую кислоту, диметилсульфид, ацетон, фенол,

метилмеркаптан. Выбросы термических отделений содержат: углерода