Национальный горный университет Кафедра экологии Дипломная работа специалиста тема: Разработка системы экологического мониторинга для Северного горнообогатительного комбината Выполнила: ст. гр. Гек – 04 – 1 Аврахова Наталия Александровна Руководитель: ас. каф. экологии Бучавый Юрий Владимирович 2009
ВВЕДЕНИЕ Целью работы является разработка системы экологического мониторинга на Северном ГОКе. Для выполнения были поставлены следующие задачи: • Определение основных источников загрязнения атмосферного воздуха • Определение санитарно-защитной зоны и зоны загрязнения атмосферного воздуха вокруг каждого источника • Расстановка постов наблюдения на территории где вредные вещества превышают предельно допустимые концентрации (ПДК) • Разработка рекомендаций по предотвращению негативного воздействия на окружающую среду, применимо к данному объекту. Объектом исследования был Сев. ГОК – одно из самых больших горнодобывающих предприятий с полным циклом подготовки железорудного концентрата и окатышей во всей Европе.
ХАРАКТЕРИСТИКА СЕВЕРНОГО ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНОГО КАМБИНАТА В состав комбината входят следующие основные производственные цехи и службы: • Терновское рудоуправление, в состав которого входит Первомайский карьер проектной мощностью 30, 5 млн. тонн руды в год • Анновское рудоуправление, в состав которого входит Анновский карьер проектной мощностью 17, 2 млн. тонн в год • дробильные фабрики № 1 и № 2 • обогатительные фабрики № 1 и № 2, проектной мощностью соответственно 13, 04 и 7, 4 млн. тонн концентрата в год • фабрики окомкования № 1, № 2, № 3 проектной мощностью соответственно 4, 0 млн. т, 4, 3 млн. т и 8, 0 млн. тонн железорудных окатышей в год • управление железнодорожного транспорта • горнотранспортные цехи Терновского и Анновского рудоуправления • цех сетей и подстанций • цех технического водоснабжения и шламового хозяйства • цех технологичской диспетчеризации • цех по производству строительных материалов • центральная лаборатория • общая технологическая лаборатория • отдел технического контроля • ремонтно-строительный цех • цех по ремонту технологического оборудования • газоспасательная служба • информационно-вычислительный центр и др.
Первомайский карьер Введен в эксплуатацию в 1964 году на мощность 30, 5 млн. тонн руды в год Глубина карьера год составляет 335 метров (вскрыт горизонт – 235 м). Основные проектные параметры по карьеру следующие: - глубина – 650 м - длина по верху – 2750 м, по низу – 280 м - ширина по верху – 2200 м, по низу – 180 м - площадь карьера – 630 га Введен в эксплуатацию в 1964 году на мощность 30, 5 млн. тонн руды в год Горные работы ведутся на 27 горизонтах с продвижением во всех направлениях, 9 верхних горизонтов отрабатываются непосредственно на железнодорожный транспорт, все остальные – на автотранспорт до перегрузочных площадок, на которых горная масса перегружается в железнодорожный транспорт и по южной и северной выездным траншеям вывозятся на ДОФ и в отвалы
ВОЗДЕЙСТВИЕ КАРЬЕРОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Основными источниками воздействия на окружающую природную среду при отработке Первомайского карьера являются: • Выбросы в атмосферный воздух пыли рудной, окиси углерода, двуокиси азота, сернистого ангидрита, углеводородов и других вредных веществ при проведении открытых горных работ, массовых взрывов в карьере и дроблении скальных пород. Сбросы в реку Саксагань и в отстойники карьера после станции биологической очистки азота аммонийного, БПК полн. , железа, нитратов, нитритов, нефтепродуктов, СПАВ, сульфатов. Хлоридов, фенолов, фосфатов, и других ингредиентов в процессе использования питьевой и технической воды.
Анновский карьер был сдан в эксплуатацию в 1969 году. В 1982 году проектная производительность карьера была переутверждена в объеме 17, 2 млн. тонн в год в соответствии с производственной мощностью обогатительной фабрики. Основные проектные параметры карьера: - глубина – 300 -450 м - длина по верху – 7300 м, - ширина по верху – 1500 м, - длина по низу – южный участок – 800 м, северный участок – 4000 м, - ширина по низу – юг – 80 м, север – 30 м, - площадь карьера – 1095 га Разработка руды и скальных вскрышных пород ведется с предварительным рыхлением массива взрывным способом, бурение взрывных скважин осуществляется станками шарошечного бурения станок СБШ-250 МН (18 шт). В качестве выемочно-погрузочного оборудования в карьере и на отвалах используются экскаваторы ЭКГ-6, 3; ЭКГ-8 И; ЭКГ-10; ЭКГ-12, 5; ЭШ-10/70, всего 41 штука.
Обогатительные и окомковательные фабрики. Обогатительная фабрика I-II-ой очереди строительства перерабатывает руду Первомайского карьера. Производительность фабрики по исходной руде составляет 30, 5 млн. тонн в год. Окомковательная фабрика I-ой очереди строительства производительностью 8, 3 млн. тонн в год состоит из 4 -х технологических линий: две технологические линии оборудованы обжиговыми машинами площадью 278 м 2. Технологическая схема обогатительной фабрики включает: - трехстадийное шаровое измельчение - пять стадий обогащения - обесшламлевание продуктов II-III стадий измельчения концентрата - фильтрование концентрата Концентрат обогатительной фабрики I-ой очереди строительства используется для получения обожженных окатышей на окомковательной фабрике I-ой очереди строительства.
Обогатительные и окомковательные фабрики. Окомковательная фабрика II-ой очереди строительства производительностью 8 млн. тонн в год обожженных окатышей состоит из 2 -х технологических линий с обжиговыми машинами площадью 552 м 2. Технологическая схема окомкования II-ой очереди строительства аналогична I-ой очереди строительства. Обогатительная фабрика III-ей очереди строительства использует руду Анновского карьера. Технологическая схема обогащения включает следующие опереции: - две стадии бесшаравого измельчения, - обесшламливание промпродуктов и концентрата - доработку скрапа на секции с шаровым измельчением - перемешивание концентрата с целью его усреднения - фильтрование концентрата Концентрат обогатительной фабрики III-ей очереди строительства используется для получения обожженных окатышей на окомковательной фабрике II-ой очереди строительства.
Мощность предприятий и объемы производства Сев. ГОКа в перспективе до 2010 года. наименование годы 1997 1998 1999 2000 2005 2010 2 3 4 5 6 7 1 Мощность предприятия, млн. т - по сырой руде 25, 0 25, 0 - по концентрату 11, 0 11, 0 - по окатышам 9, 6 9, 6 - по сырой руде 17, 0 20, 0 22, 0 25, 0 - по концентрату 6, 6 7, 8 8, 6 9, 8 - по окатышам 7, 0 7, 5 8, 0 9, 5 Глубина Первомайского карьера, м 360 360 375 405 420 Годовой объем производства, млн. т
Данные о фактическом воздействии действующего предприятия на окружающую природную среду. Воздушный бассейн. Валовые выбросы вредных веществ в атмосферу от основных производственных подразделений Сев. ГОКа распределились следующим образом, тыс. т/год: Первомайский карьер Анновский карьер РОФ-1 РОФ-2 Дробильная фабрика № 1 Дробильная фабрика № 2 Фабрика окомкования № 1 Фабрика окомкования № 2 Фабрика окомкования № 3 Управление ж/д транспорта 0, 675 Технологический автотранспорт Хозяйственный автотранспорт Ремонтно-строительный цех Другие вспомогательные службы Итого: 11, 46 9, 45 2, 90 1, 575 3, 964 3, 90 1, 221 1, 318 2, 442 0, 315 0, 042 0, 514 3, 684 43, 459
Данные о фактическом воздействии действующего предприятия на окружающую природную среду. Водный бассейн. Источниками образования вредных веществ в сточных водах являются все водопользователи и потребители воды Сев. ГОКа. Загрязнение водного бассейна происходит под воздействием сточных вод, попадая в защищаемые водные объекты. В настоящее время на комбинате действуют следующие источники воздействия на водные объекты: * выпуск № 1 глубокоочищенных хоз. бытовых сточных (через заглубленный рассеивающий выпуск) в реку Саксагань, утвержденный расход 1598, 17 м 3/час; * сброс сточных вод в балку Приворотная и далее в реку Саксагань ~ бытовых сточных вод профилактория – 3, 5 м 3/час ~ дождевые сточные воды – 50 75 м 3/час * сброс сточных вод а балку Петрикова и далее Саксагань ~ утечки из коммуникаций – 10, 5 м 3/час ~ дождевые сточные воды – 100 320 м 3/час * фильтрационные утечки из хвостохранилища подземные водоносные горизонты; проскок фильтрационных вод мимо защитных дренажных сооружений в реку Саксагань.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА Предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека необходимо отделять от жилой застройки санитарнозащитными зонами. В соответствии с санитарно-строительными нормами и правилами руководством предприятия были установлены следующие размеры СЗЗ: - Для Анновского и Первомайского карьеров, относящихся ко второму классу опасности 500 м; - Для промышленных площадок и шламохранолища, что относятся к третьему классу опасности – 300 м.
Роза ветров Для расчетов предполагаемых зон загрязнений были проанализированы метеорологические условия и собраны данные лабораторных наблюдений о приземных концентрациях вредных веществ вокруг объектов ГОКа. С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ 16 16 14 10 8 10 12 14 Метеорологические условия в месте расположения источников загрязнений характеризуются следующей среднегодовой розой ветров, %:
График зависимость приземной концентрации пыли от расстояния до источника выброса Согласно данным о выбросах вредных веществ с обогатительных фабрик, с помощью ЭВМ на основе методики ОНД-86 был построен график приземных концентраций твердых веществ при северо-восточном направлении ветра:
Зоны загрязнения от объектов Сев. ГОКа
Санитарно-защитная зона Анновского карьера, реальные и перспективные зоны зеленных насаждений. Площадь санитарно-защитной зоны Анновского карьера равняется 6289166 м 2, а реальная площадь всех зеленых насаждений в СЗЗ составляет 2457360 м 2, что отвечает 40% от площади санитарно-защитной зоны. Согласно САНПИН 2. 2. 1/2. 1. 1. 1200 -03 для предприятий второго опасности санитарно-защитная зона должна быть озеленена наименее чем на 50%. Для Анновского карьера площадь зеленой зона должна быть не менее 3150000 м 2. Т. е. необходимо озеленить еще свыше 10% территории санитарно-защитной зоны что равняется 630000 м 2.
Санитарно-защитная зона Первомайского карьера, реальные и перспективные зоны зеленных насаждений Площадь CЗЗ равняется 4437871 м 2, а реальная площадь всех зеленых насаждений в СЗЗ составляет 1109467, 75 м 2, что отвечает 26 % от площади санитарно-защитной зоны. Согласно САНПИН 2. 2. 1/2. 1. 1. 1200 -03 для предприятий второго класса опасности санитарно-защитная зона должна быть озеленена не менее чем на 50%. Для Первомайского карьера площадь зеленой зона должна быть не менее 2220000 м 2. Т. е. необходимо озеленить еще свыше 24% территории санитарно-защитной зоны что равняется 1100000 м 2
Санитарно-защитная зона промплощадки № 1, реальные и перспективные зоны зеленных насаждений. Площадь санитарно-защитной зоны равняется 1028978 м 2, а реальная площадь всех зеленых насаждений в СЗЗ составляет 308693, 4 м 2, что отвечает 30% от площади санитарно-защитной зоны. Согласно САНПИН 2. 2. 1/2. 1. 1. 1200 -03 для предприятий третьего класса опасности санитарно-защитная зона должна быть озеленена наименее чем на 50%. Для этой промышленной площадки площадь зеленой зона должна быть не менее 520000 м 2. Т. е. необходимо озеленить еще свыше 20% территории санитарнозащитной зоны что равняется 220000 м 2.
Санитарно-защитная зона промплощадки № 2 , реальные и перспективные зоны зеленных насаждений. Площадь санитарно-защитной зоны промплощадки равняется 1076515 м 2, а реальная площадь всех зеленых насаждений в СЗЗ составляет 452136, 3 м 2, что составляет 42% от площади санитарно-защитной зоны. Согласно САНПИН 2. 2. 1/2. 1. 1. 1200 -03 для предприятий третьего класса опасности санитарно-защитная зона должна быть озеленена наименее чем на 50%. Для этой промышленной площадки площадь зеленой зоны должна быть не менее 540000 м 2. т. е. необходимо озеленить еще свыше 8% территории СЗЗ что равняется 86000 м 2.
Санитарно-защитная зона шламохранилища, реальные и перспективные зоны зеленных насаждений Площадь санитарно-защитной зоны равняется 4316779 м 2, а зеленые насаждения в СЗЗ практически отсутствуют. Согласно САНПИН 2. 2. 1/2. 1. 1. 1200 -03 территория СЗЗ данного шламохранилища должна быть озеленена на 50% т. е на 2200000 м 2.
Площадь обезвоженной поверхности шламохранилища. С помощью инструмента Measure мы определили площадь обезвоженной поверхности шламохранилища – 3504392 м 2. Это значение пригодится для расчета объема битумной эмульсии, необходимой для закрепления пылящих поверхностей шламохранилища.
Оборудование для постов наблюдения № Название Комплектация и характеристика Колич е-ство Цена за единицу, грн. Цена, всего, грн. 1. Стационарная станция наблюдения за загрязнением атмосферы АМ-61. Обеспечивает: Автоматическое измерение концентрации загрязняющих веществ и метеорологических параметров атмосферы, фонового уровня радиации, а также отбор газовых проб на специфические загрязняющие вещества, пыль и металлы. Павильон экологический АМ-93 с системами энергопитания, жизнеобеспечения, охранной сигнализацией и рабочим местом оператора 1 179443
Оборудование для постов наблюдения № Название 2. Передвижная станция контроля загрязнения атмосферы АМ-70. (ТИП «АТМОСФЕРАII» ) Обеспечивает: Автоматическое измерение до трех ЗВ, метеорологических параметров атмосферы, а также отбор газовых проб на специфические загрязняющие вещества и пыль. Комплектация и характеристика Комплект газоаналитический Газоанализатор "Элан" Баллоны с поверочными газовыми смесями Комплект метеорологический МК 50 Датчик ветра М-127 Термогигрометр ТГ-4 М Преобразователь давления и температуры Устройство преобразования информации с индикатором Мачтовое устройство Комплект пробоотборных устройств Воздухозаборное устройство Аспиратор для проб воздуха АПВ-4 220 В-40 Пылезаборное устройство Аспиратор воздуха автоматический одноканальный АВА 1 -150/120 -01 Комплект ЗИП Комплект эксплуатационной документации Автомобиль ГАЗ-27057 "Газель" с системами энергопитания, жизнеобеспечения и охранной сигнализацией Количество Цена за единицу, грн. Цена, всего, грн. 2 195547 391094
Оборудование для постов наблюдения № Название Комплектация и характеристика Количество Цена за единицу, грн. Цена, всего, грн. 3. Автоматизиро-ванная система контроля качества воды. Комплект газоаналитический: - измеритель массовой концентрации пыли Прима-03" Комплект метеорологический МК-50: - датчик ветра М-127 М - термогигрометр с защитным устройством ТГ-4 М Комплект средств метрологического обеспечения: Устройство сбора и обработки информации: Устройство экспресс-анализа в составе: Комплект средств отбора и подготовки воздуха: - аспиратор воздуха автоматический одноканальный АВА 1 -150/120 -01 - аспиратор для отбора проб воздуха АПВ-4 -220 В-40 Комплект ЗИП Комплект эксплуатационной документации 1 274961 4. Комплект оборудования для лаборатории биоиндикации Микроскопы, лабораторные вемсы, термошкаф 1 43211 5. Комплект оборудования для ЦУМ ЭВМ, устройства передачи информации по протоколам RS-232 1 32451 Итого по оборудованию: 921160
Передвижной пост наблюдения
Зоны загрязнения от объектов Сев. ГОКа и система экологического мониторинга. Расстановка постов наблюдения.
Мероприятия по предотвращению негативного воздействия карьеров Для предотвращению негативных последствий буровзрывных работ на Анновском и Первомайском карьерах следует: 1. Увеличить частоту массовых взрывов с одновременным снижением количества взрываемого ВВ, а также применение ВВ с нулевым и положительным кислородным балансом например, акватол, аммонит. 1 - Эпицентр ПГО ; 2 - Условная оболочка ПГО : 3 - Устройства для формирования высоконапорных гидроструй нижнего уровня ; 4 - Устройства для формирования высоконапорных гндроструй верхнего уровня ; 5 - Условная граница соударения гидроструй в эпицентре ПГО ; 6 Высоконапорные струи жидкого агента. Рис. 3. . Схема способа активного пылегазоподавления при взрывных работах в карьере с применением высоконапорных гидроструй. 2. Орошать подготовленные к взрыву участки и прилегающей к ним зоны. Ширина орошаемой зоны - 50 -60 м от границы взрываемого блока. Расход воды - 8 -10 л на 1 м 2 площади орошения. 3. Применять гидрозабойки. 4. Производить пылеподавление воздушно-водяной смесью, и воздушно-эмульсионными смесями, применять сухое пылеулавливание при работе станков механического бурения. - при производстве массовых взрывов в карьере, если взрываемые блоки и прилегающая территория орошаются водой, эффективность пылеподавления будет 72%; - при работе экскаваторов, при орошении взорванной горной массой водой эффективность пылеподавления составит 75% - при работе бульдозеров, горная масса, орошаемая водой, дает эффективность пылеподавления 90% - при работе станков шарошечного бурения СВШ-250 МН, эффективность пылеподавление воздушно-водяной смесью может достигать 95%;
Мероприятия по предотвращению негативного воздействия хвостохранилища 1. Закрепление обезвоженных участков заиленных хвостохранилищ путем нанесения водяных растворов и эмульсий химических веществ, которые образуют на поверхности тонкую пленку или корку, препятствующую сдуванию пыли, нанесение растворов и эмульсий осуществляется с использованием поливочных машин или гидромониторов. Через сутки образуется тонкая пленка, которая препятствует взметыванию пыли в течение 10 -12 месяцев. 2. Кроме битумных эмульсий можно производить закрепление пылящих поверхностей латексами, которые представляют собой коллоидное состояние полимеров. Расход латексов - 1 л/м 2. Частота обработки пылящих поверхностей латексами составляет 1 раз в год. 3. Создание на обезвоженных участках хвостохранилищ растительного покрова из древесных пород, кустарников и трав, обладающих хорошей приживаемостью (тополь, акация, донник, люцерна и др. ). Отходы обогащения, содержащие токсичные вещества, предварительно перекрываются слоем нейтральных или потенциально плодородных вскрышных пород. Практикуется укладка почвенной массы с использованием гидравлического транспорта 4. Озеленение территорий вокруг хвостохранилищ. Создание лесозащитной полосы между хвостохранилищем и жилой зоной обеспечивает снижение концентрации пыли в воздухе населенных пунктов.
Мероприятия по предотвращению негативного воздействия промплощадок 1. Использование агрегатов и установок, дающих наименьшее количество выбросов в атмосферу. 2. Усовершенствование и упрощение технологических процессов, обеспечивающих уменьшение выбросов вредных веществ. 3. Очистка отходящих газов в пыле- и газоочистных установках. 4. Сокращение количества вредных выбросов с дымовыми газами котельных осуществляется благодаря централизации энерготеплоснабжения промышленных предприятий и населенных пунктов, предусматривающих ликвидацию котельных малой мощности и подключение к котельным большей мощности и ТЭЦ. 5. В местах интенсивных пылевыделениях (в помещениях) предусмотрена установка аспирационных систем. Очистка запыленного воздуха производится циклонах СИОТ-М, степень очистки 93 98%.
Скачать презентацию Национальный горный университет Кафедра экологии Дипломная работа специалиста
Мони торинг.ppt