CC BY
232
УДК 662.74
В.Г. Лупенко1, А.А. Осокина2, Л.Б. Павлович2
1ЕВРАЗ Кокс Сибирь - филиал ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»
2Сибирский государственный индустриальный университет
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПРИ ВЫДАЧЕ КОКСА
Проблема защиты воздушного бассейна особенно остро стоит на коксохимическом производстве. При высокотемпературном пиролизе каменного угля и последующем улавливании и переработке химических продуктов коксования образуется в среднем 5,2 - 8,0 кг/т кокса специфических вредных выбросов в атмосферу [1].
Для нормирования загрязнения окружающей среды с целью практически полной защиты здоровья человека от загрязнения предлагается внедрение концепции риска, которая лежит в основе государственной экологической политики США с 80-х годов. Она исходит из того, что постоянное наличие в окружающей среде потенциально вредных для здоровья человека веществ всегда создает ту или иную степень реального риска, который никогда не равен нулю. Отсюда следует, что любое мероприятие, направленное на предотвращение угрозы здоровью человека со стороны загрязненной окружающей среды, в принципе не может исключить риск, а способно лишь уменьшить его. Ключевое звено в концепции риска - здоровье человека и его охрана от неизбежного риска, связанного с воздействием токсических веществ, где бы они не находились (в атмосферном воздухе, воде водоемов и т.д.) [2].
Риск определяется как вероятность возникновения неблагоприятного для здоровья человека эффекта и выражается в процентах или долях единицы. Оценка риска является одной из актуальных проблем современной науки. Согласно отчету Комиссии экспертов Всемирной организации здравоохранения «Критерии и показатели качества воздуха для загрязнителей воздуха городов», степень влияния качества воздуха на человека может колебаться от смертельного до относительно безопасного уровня. Всего различают пять уровней биологических ответов на загрязнение: повышение смертности, заболеваемости, функциональных изменений, превышающих и не превышающих физиологическую норму, и относительно безопасный.
Широкое применение находит такое понятие, как индивидуальный экологический риск. Это
риск, который обычно отождествляется с вероятностью того, что человек в ходе своей жизнедеятельности испытает неблагоприятное экологическое воздействие. Индивидуальный экологический риск характеризует экологическую опасность в определенной точке, где находится индивидуум, т.е. характеризует распределение риска в пространстве. Это понятие может широко использоваться для количественной характеристики территорий, на которые оказывают воздействие негативные факторы.
Таким образом, понятие экологического риска позволяет для широкого класса явлений и процессов дать количественное описание экологических опасностей.
Целью настоящей работы является оценка экологического риска от деятельности коксохимического производства, в частности, и от выдачи кокса из коксовых батарей.
Оценка риска для здоровья проводилась согласно методике расчета Минздрава России [3, 4]. На первом этапе выполнен расчет максимальных приземных концентраций выбросов предприятия с использованием БЛАНКА инвентаризации источников загрязнения атмосферного воздуха промплощадки ОАО «ЗСМК» (2011 г.) по методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий [5]. На втором этапе рассчитаны среднегодовые концентрации суммарных канцерогенных и неканцерогенных веществ на рабочих местах [1]. Далее рассчитывается риск от отдельно взятого взвешенного вещества и суммарный риск от п рассматриваемых неканцерогенных веществ [3, 4]. Риск по канцерогенным веществам (бензолу и бенз-а-пирену) определялся по рекомендуемым источникам Минздрава [3, 4]. Суммарный риск от канцерогенных веществ вычисляется путем суммирования рисков всех анализируемых канцерогенных веществ.
На «ЕВРАЗ Кокс Сибирь» - филиале ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» - функционируют пять коксовых батарей (КБ) и только на одной КБ 1 работает установка беспылевой выдачи кокса (УБВК).
Построенная на промплощадке «ЕВРАЗ Кокс Сибирь» УБВК относится к установкам
Экологические риски от выдачи кокса коксового цеха ОАО «ЗСМК»
Состав выбросов Содержание, г/с, выбросов от источника Сумма выбросов загрязняющих веществ
КБ 1 УБВК КБ 1 КБ 3, 4 КБ 5, 6 КБ 7 г/с т/год
№ 28 № 29 № 36 № 52 № 56
Коксовая пыль 3,510 91,482 50,516 58,374 81,114 285,00 1201,94
Оксид углерода 0,117 2,223 1,684 1,946 2,704 8,674 44,270
Пиридин 0,025 0,467 0,354 0,409 0,568 1,823 7,890
Диоксид серы 0,234 4,445 3,368 3,892 5,408 17,347 75,150
Аммиак 0,003 0,057 0,043 0,050 0,070 0,223 0,969
Сероводород 0,023 0,444 0,337 0,389 0,541 1,734 7,510
Цианиды 0,000123 0,002 0,002 0,002 0,003 0,009123 0,0384
Бензол 0,012 0,222 0,168 0,195 0,270 0,867 3,757
Нафталин 0,014 0,263 0,199 0,230 0,320 1,026 4,450
Бенз-а-пирен 0,000003 0,0000667 0,00005 0,00006 0,00008 0,00026 0,00114
Фенол 0,00005 0,000996 0,001 0,001 0,001 0,00405 0,01515
Е 316,71 Е 1346
Risk канцегеронный Е Risk
0,000009 0,0000073 0,000019 0,000011 0,000031 0,0000773
Risk неканцерогенный
0,030 0,145 0,7435 0,8372 0,377 0,978
Уровень превышения Risk неканцерогенного, раз
1,50 7,25 37,20 41,90 18,90 48,90
нового поколения с использованием самых современных технических решений, с сухой очисткой газов с применением рукавных фильтров, что обеспечивает снижение неорганизованных валовых выбросов коксовой пыли с аспирационными газами УБВК вследствие их очистки и дает возможность сразу использовать уловленную пыль как товарный продукт. Сбор и транспортировка уловленного продукта производится пневмотранспортом, позволяющим избежать выбросов пыли в рабочих зонах установки. Оборудование установки не выделяет вредных излучений и шумовых загрязнений в окружающую среду.
Установка беспылевой выдачи кокса состоит из следующих основных элементов: коллек-
тора, подводящих и отводящих газоходов с дымососами, рукавных фильтров, средств выгрузки уловленной пыли из бункеров газоочистных аппаратов, скребковых конвейеров, камерных насосов, силоса, системы контроля и управления. Установка выполняет следующие операции: отсос коксовой пыли из коллектора, расположенного вдоль фронта коксовой батареи и коксосортировки; очистку запыленного воздуха; отвод очищенного воздуха в атмосферу; сброс и вывод уловленной пыли.
Рукавные фильтры состоят из корпуса прямоугольной формы. В корпусе установлены рукава с фильтрующей тканью (полиэстер).
Запыленный воздух от УБВК, охлажденный в коллекторе здания УБВК до 80 оС, по газохо-
дам поступает на очистку в два одновременно работающих рукавных фильтра ФРИ-1250, а от коксосортировки - в два фильтра ФРИ-1600.
Проведен расчет экологического риска от выдачи кокса коксовыми батареями: КБ 1 (источник № 29), КБ 3, 4 (№ 36), КБ 5, 6 (№ 52), КБ 7 (№ 56), УБВК КБ 1 (№ 28). Результаты расчетов представлены в таблице.
По всем коксовым батареям уровень канцерогенного риска не превышает приемлемого (0,001). На КБ 3 - 7 очень высокий уровень неканцерогенного риска, превышающий приемлемый (0,02) в 18,9 - 41,9 раз. КБ 1 (источник № 29), где работает УБВК, также показала высокий риск - превышение в 7,25 раз. Это связано с недостаточным отсосом и герметизацией выбросов от тушильного выгона. По вредным выбросам из труб УБВК также наблюдается превышение неканцерогенного риска, но это превышение всего в 1,5 раза, что связано с низкой механической прочностью кокса и недостаточной (12 м) высотой дымовых труб.
Вредные выбросы в атмосферу при выдаче горячего кокса из коксовых батарей составляют весомую долю от общих выбросов коксового цеха. Для предотвращения загрязнения атмосферы коксовые батареи оснащают специальными УБВК, внедрение которых позволило неорганизованные выбросы при выдаче кокса перевести в организованные, появился новый стационарный источник выбросов.
В связи с переводом неорганизованных выбросов в организованные значительно улучшается экологическое положение на рабочих местах: содержание вредных примесей в воздухе рабочей зоны после введения УБВК примерно в 5,7 раз меньше, чем без нее. Таким образом, анализ экологических рисков показал, что для их снижения необходимо внедре-
ние УБВК на всех коксовых батареях предприятия и улучшение качества кокса.
Выводы. Экологические риски являются основой управления техносферной безопасностью коксохимического производства. Риски служат не только показателем экологического состояния от выбросов вредных веществ, но и одним из основных показателей эффективности работы нововведенных технологий и установок по снижению вредных выбросов на предприятии.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. С у х о р у к о в В.И. Научные основы совершенствования техники и технологии производства кокса. - Екатеринбург: изд. ВУХИН, 1999. - 393 с.
2. Мас тушкин М.Ю. Нормативноправовое регулирование риска в экологической сфере: состояние и перспективы // Управление рисками. 2005. № 5. С. 57 - 64.
3. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Г.Г. Онищенко, С.М. Новиков, Ю.А. Рахманин и др. - М.: НИИЭЧиГОС, 2002. - 408 с.
4. Окружающая среда и здоровье: подходы к оценке риска / Г.Г. Щербо, С.М. Киселев, К.В. Негриенко и др.- СПб.: СПбМАПО, 2002. - 376 с.
5. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД -86. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1987. - 97 с.
© 2012 г. В.Г. Лупенко, А.А. Осокина,
Л.Б. Павлович Поступила 1 июля 2012 г
