Воздействие машиностроения на окружающую среду

Загрязнение атмосферы.

Основные загрязнители — литейные, термические, гальванические цеха, участки покраски.

1. Литейные цеха.

Источники пылегазовыделения:
1) вогранки (печи)
2) электродуговые и индукционные печи
3) участки складирования и переработки шихты и формовочных материалов
4) участки выбивки и очистки литья

Количество выделений зависит также от типа оборудования.

Удельные выделения загрязняющих веществ

 Плавильный агрегат пыль  CO углеводороды  NO SO прочие 
при плавке чугуна, кг/т
 Открытая вогранка 19  200  2,4  0,014  1,5  — 
 Электродуговая печь 8,1 1,5  — 0,29  —  —
при плавке цветных металлов, кг/т
 Газомазутные печи 2,8  1,4   — 0,6  0,6  0,18 
 Электродуговые печи 1,8 1,1  — 1,2 0,8 0,3
 Печи сопротивления 1,5 0,5  — 0,5 0,7 0,3

 

Неорганизованные выбросы составляют до 40% от общего количества выбросов. Причины их образования: неплотность оборудования, выпуск металлов без очистки паров (разливка) — при этом образуются фенолы, формальдегиды и т.д. Количество и состав подобных загрязнений зависит от состава формовочных смесей, оборудования и способа выплавки.

2. Кузнечно-прессовые цеха.

Источники загрязнения атмосферы: печи по нагреву металла, оборудование по обработке металла.
Загрязняющие вещества: пыль, CO, SO2, оксиды азота и другие вещества.
Масса загрязняющих веществ зависит от типа оборудования, вида топлива, других показателей.
Как правило, на 1 тонну мазута образуется порядка 600 гр пыли, 12 кг CO, 20 кг SO2.

3. Термические цеха.

Основные производственные процессы: закалка, отпуск металла.
Источники: нагревательные печи, дробеструйные камеры, ванны масляные для закалки и отпуска металла.
В дробеструйных камерах: пылевые выделения (7-10 г/м3 камеры). 
В ваннах: в отходящем воздухе концентрация масла составляет 1%.

4. Гальванические цеха.

В гальванических цехах образуются наиболее опасные и токсичные загрязнения в виде туманов (тонкодисперсных), паров, газов. Наиболее интенсивно образуются в процессах травления металлов (кислотного и щелочного).

В процессах травления металла: пары и туманы кислот в концентрации до 20 г/мин*м2 площади (для соляной кислоты — HCl); для серной кислоты H2SO4 — концентрация меньше. 

При нанесении гальванических покрытий (воронение, фосфатирование, анодирование) — HF, кислоты, соединения Cr и других тяжелых металлов, HCN.

При подготовительных операциях (механическая очистка и обезжиривание поверхности) — пыль, пары бензина, керосина, органических растворителей, туманы щелочей.

5. Цеха механической обработки.

При механической обработке металлов образуются пыль, туманы масел.
При обработке древесины, графита — образуется в основном пыль.
При обработке полимерных материалов — пыль, пары различных химических веществ, входящих в состав обрабатываемых материалов (фенол, формальдегид, стирол и др.)

6. Участки сварки и резки металлов.

Основные загрязнения: сварочный аэрозоль, вредные газы.
На 1 кг электродов образуются: 40г пыли, 2г HF, 1,5г оксидов азота и CO (при ручной сварке). При автоматической сварке — в 1,5-2 раза меньше.

Состав сварочной пыли:
99% — частицы размером 10-3-1 мкм
1% — частицы размером 1-5 мкм

Химический состав определяется составом сварочных материалов и типом свариваемых металлов (Cr, Mg, фториды и т.д.)

При резке металлов образуется пыль (конденсат оксидов металла), вредные газы (CO, NOx, при плазменной резке — озон).

7. Участки пайки и лужения.

Основные выделения: CO, HF, аэрозоли (свинец).
В процессе пайки: выделения до 0,04 мг на 100 паек.
В процессе лужения (методом погружения в припой) — до 500 мг/ч*м2 

8. Участки окраски (окрасочные цеха).

Основные загрязнения: пары органических растворителей (бензин, толуол) — до 10 г/м3.
Загрязнения образуются в процессе обезжиривания поверхностей, подготовки лакокрасочных материалов, нанесении лакокрасочных материалов на поверхность изделий, при сушке.
Если окраска производится распылением — выделяется окрасочный аэрозоль (до 1г/м3).

Сточные воды.

Сточные воды — нескольких видов:
— производственные (образуются в ходе использования воды для технологических нужд)
— бытовые (санузлы, душевые, столовые и т.п.)
— атмосферные (смыв загрязняющих веществ дождевыми и талыми водами) — взвеси (песок, ил), ГСМ.

1. Литейные цеха.  

Вид стоков Основные примеси Концентрация, кг/м3 Температура, 0С
Мокрая газоочистка мелкодисперсные минеральные взвеси, окалина 2 — 5 60-65
Гидровыбивка отливок и регенерация смеси песок, глина, окалина, органические вещества 0,05 — 16 20-30

2. Кузнечно-прессовые цеха.

Источники зарязнения: стоки от охлаждения оборудования и поковок.
Состав: взвешенные вещества минеральной природы (песок, глина)  — концентрация 0,1 — 0,2 кг/м3; окалина — 5 — 8 кг/м3; масла  — 10 — 15 кг/м3. Температура этих вод примерно 40 градусов.

3. Термические цеха.

Основные стоки:
— промывные растворы (окалина, масла, щелочи — 0,01-0,03 кг/м3; температура вод 50-600С).
— отработанные растворы закалочных ванн (взвешенные вещества минерального происхождения, тяжелые металлы, масла, цианиды). Концентрация растворенных примесей — 0,001-0,05 кг/м3; взвеси — до 0,25 кг/м3;  температура — 30-400С.

4. Гальванические цеха.

Источник образования наиболее токсичных и массовых сточных вод.

Вид стоков Основные примеси Концентрация, кг/м3 температура, 0С 
Отработанные травильные растворы взвешенные вещества 10-20 25-30
эмульсии минеральных масел до 10
щелочи 20-30
кислоты 30-50
Промывные воды после травления взвеси 0,4 25-30
минеральные масла 0,05-0,1
щелочи 0,02-0,2
кислоты 0,02-0,2
Промывные воды после хромирования хроматы 0,005-0,2 20-30
Отработанные электролиты тяжелые металлы до 10 20-25
кислоты 0,04-20
щелочи 0,02-30
масла 0,02-0,03
цианиды 10-100

5. Цеха механической обработки.

Отработанные смазочно-охлаждающие жидкости. Взвешенные частицы — до 1 кг/м3; сода (5-10 кг/м3); масла (0,5-2 кг/м3). 

Твердые отходы и осадки сточных вод.

Основная доля (20%) — металлоотходы (стружка) — находят широкое вторичное применение (утилизация).

Отходы древесины, пластмасс, пропитанная маслами ветошь, резина, бумага; шламы (сильно обводненные), образующиеся при очистке сточных вод и при использовании мокрых методов очистки газовых выбросов (водные суспензии с объемной концентрацией полидисперсной твердой фазы 0,5-10%).

Химический состав осадков определяется составом очищаемых стоков, методами очистки, используемыми реагентами.

Читайте далее: Воздействие автотранспорта на окружающую среду