Асфальтобетонні заводи (АБЗ)

Науково-дослідницький проект на тему:
Асфальтобетонні заводи (АБЗ): норми та межі розташування;вплив на екологічну ситуацію в прилеглій зоні; шкідливість асфальтобетонних сумішей.


Департамент освіти Вінницької міської ради

Міський методичний кабінет

Заклад: «Вінницький технічний ліцей»

 

Науково-дослідницький проект

на тему:

Асфальтобетонні заводи (АБЗ): норми та межі розташування;вплив на екологічну ситуацію в прилеглій зоні; шкідливість асфальтобетонних сумішей.

 

 

Проект виконала:

Призюк Тетяна Ігорівна

учениця 11 класу (група ЛіН)

Керівник проекту:

Буднікова Людмила Володимирівна

вчитель біології та екології

 

 

 

ВІННИЦЯ – 2015


ПАСПОРТ ПРОЕКТУ

Тема: Асфальтобетонні заводи (АБЗ): норми та межі розташування;вплив на екологічну ситуацію в прилеглій зоні; шкідливість асфальтобетонних сумішей.

Мета: Порівняти зменшення викидів з асфальтобетонного заводу при його стандартній комплектації та після екологічної модернізації. Розвінчати міфи про шкідливість виробництва асфальтобетонних сумішей і безпосередньо самих сумішей. Також розповісти про інші небезпеки пов’язані з цією галуззю будівництва.

Гіпотеза: Ознайомившись з проектом населення прилеглої зони може самостійно і без страху за власне здоров’я сприяти очищенню середовища, виявляти своє бажання жити в чистоті виключно доцільними діями.

Матеріали та обладнання: Нормативні документи, схема заводу, заключення санстанції, фотоапарат, диктофон, інфрачервоний термометр.

Місце виконання проекту: Вінницький асфальтобетонний завод, який знаходиться на провулку Грибоєдова , будинок 10; прилегла територія, провулок Грибоєдова.

Методи дослідження: Дискусії з працівниками АБЗ, вивчення нормативних документів, вимірювання температури готової продукції під час виготовлення, вивчення будови заводу та особисте ознайомлення з процесом виготовлення асфальтобетонних сумішей, фільмування побаченого.

Особистий внесок: Аналіз отриманої інформації, для об’єктивної оцінки ситуації та подальшого поширення актуальної інформації у суспільстві.


ВСТУП

Порушити тему екологічного забруднення прилеглої до асфальтобетонного заводу зони мене змусила стаття, у якій йшлося про те, ніби людей не влаштовує, що завод знаходиться дуже близько до населеної частини міста. Люди жаліються на нестерпний сморід та пил, що надходить з заводу постійно. Кореспонденти газети RIA досліджували це запитання, спілкуючись як з уповноваженими особами, так і з звичайними громадянами, які живуть поблизу. Але після особистого спілкування з працівниками заводу і об’єктивної оцінки ситуації я готова як розвінчати деякі міфи, якими обріс асфальтобетонний завод, сповістити вас про плани на подальшу модернізацію, так і запропонувати деякі вирішення проблеми, які під силу звичайним людям.

Отож, актуальність проблеми полягає у тому, що завод, який виробляє асфальтобетонні суміші знаходиться на відкритому майданчику і всі викиди, на думку жителів прилеглої території, не тільки надходять безпосередньо в атмосферу та забруднюють навколишнє середовище, а й шкідливо впливають на їх здоров’я.

Метою моєї роботи є порівняння зменшення викидів з асфальтобетонного заводу при його стандартній комплектації та після екологічної модернізації, розвінчання міфів про шкідливість виробництва асфальтобетонних сумішей та готової продукції. Також я хочу розповісти про ті небезпеки, які не привертають до себе достатньо уваги і залишаються непоміченими через те,що не сигналізують про своє існування (напр. запах, видимі випаровування та ін.).


ОСНОВНА ЧАСТИНА

Матеріали та методика досліджень

Виробництво асфальтобетонних сумішей – це вид дорожнього будівництва, процеси якого є компактними, а тому й достатньо зручними для дослідження. Щоб побачити справжню ситуацію на підприємстві мені вдалося поспілкуватися з працівниками заводу з найбільшим стажем, побувати в лабораторії, проглянути, проаналізувати та взяти на озброєння нормативні документи, що стосуються розміщення промислових підприємств а їх санітарно-захисних зон, також я власноруч вимірювала температуру асфальтобетонної суміші, щоб пересвідчитися, що вона не перегріта, це надзвичайно важливо. Перебуваючи на заводі, я спостерігала за процесом виготовлення асфальту, а особливо за процесом фільтрування щебенів різних фракцій і впливом різних фільтрів на пиловидалення. Також мені вдалося зафільмувати важливі складові заводу, на які я хочу звернути особливу увагу.

Щоб виконати дане дослідження я використовувала інфрачервоний термометр, щоб безпосередньо не контактувати з розжареною сумішшю, диктофон, для збору інформації, яку мені розповіли працівники, нормативні документи, щоб аналізувати ситуацію, спираючись на встановлені державою стандарти, схема АБЗ, для послідовного опису будови та функцій підприємства, фотоапарат, для наочної демонстрації обладнання заводу і реальної картини його стану.

Результати теоретичних та експериментальних досліджень

Виробництво, процеси, що проходять на АБЗ

Основні процеси. Фронтальний навантажувач завантажує заздалегідь привезений щебінь різних фракцій у бункери складу інертних матеріалів. З них за допомогою дозатора із застосуванням конвеєрних стрічок з гофрованим бортом відміряється заздалегідь запрограмована оператором кількість матеріалу і подається на стрічковий конвеєр.

Потрапивши в сушильний барабан, матеріал піддається нагріванню (просушці) за допомогою пальника, встановленого в одному кінці барабана і подає потік полум’я в його глиб.

Барабан має гарну ізоляцію та ущільнення, які захищають його від проникнення повітря. Рівномірність нагрівання досягається завдяки обертанню барабана і матеріалу разом з ним. Внутрішні стінки барабана мають спеціальні перегородки, так звані перебирання, затримуючись на яких матеріал обертається разом з барабаном. Температура матеріалів на виході може регулюватися в діапазоні 160-200 градусів. Барабан влаштований таким чином, що полум’я з пальника безпосередньо не потрапляє на фракції кам’яних матеріалів, що дуже важливо для виробництва якісного асфальтобетону.

Після закінчення просушування матеріал вивантажується в елеватор гарячих матеріалів, який піднімає їх на самий верх і подає їх в вібросито.

З відсіків бункера гарячих матеріалів, відсортовані фракції в заданих пропорціях дозуються в змішувач. Крім кам’яних матеріалів в змішувач також подаються порошкові добавки (заповнювачі) і розігрітий бітум. Для виробництва асфальтобетону в міксер також подається розігрітий бітум. Насос закачує його по трубах у дозувальний бак з герметичної цистерни. Коли всі компоненти надійшли в змішувач, відбувається їх перемішування до отримання однорідної маси.

Після перемішування, відкриваються розвантажувальні затвори змішувача з пневматичним приводом і готова асфальтобетонна суміш висипається або в склад готової продукції, розташований під змішувачем, або минаючи його, висипається прямо в кузов самоскида. Наявність складу готової продукції, будь то інтегрований склад або окремий, дає можливість заздалегідь заготовити певний обсяг асфальтобетону, тим самим скоротити час простою самоскидів під завантаженням.

Інтегрований склад готової продукції розташовується безпосередньо під змішувачем.

Що стосується окремо розташованих (зовнішніх) складів готової продукції, то єдиним їх перевагою перед інтегрованими складами є велика місткість.

На цьому процес виробництва асфальтобетону закінчується.

Додатково варто розповісти про систему пиловидалення і про систему управління заводом.

Система пиловидалення. У стандартній комплектації завод поставляється з циклонним фільтром першого рівня очищення (для очищення відхідних газів від крупних частинок пилу, крупніше 80 мкм). Розповімо про принцип його роботи.

Принцип роботи циклонного фільтра заснований на використанні відцентрової сили, яка відокремлює великі тверді частинки. Газ, надходячи всередину, піддається обертальному руху, тверді частинки притискаються до зовнішньому контуру труб, після чого частинки осідають і потрапляють в збірні камери на дні ємностей, а очищений газ проходить у фільтр другого рівня очищення(Скрубер Вентурі) для видалення більш дрібних твердих частинок.

Скрубер Вентурі – пристрій для очищення газів від домішок. Робота його заснована на дробленні води турбулентним потоком газу, захопленні краплями води частинок пилу. Скрубер Вентурі складається з трьох секцій: звуженої секції, невеликої горловини, і розширеної секції.

Вхідний потік газу надходить в звужену секцію, і в міру того, як площа поперечного перерізу потоку зменшується, швидкість газу збільшується. У той же час, збоку по патрубкам в звужену секцію (або в горловину) надходить рідина.

Оскільки газ змушений рухатися з дуже великими швидкостями в невеликій горловині, то тут спостерігається велика турбулентність потоку газу. Ця турбулентність розбиває потік рідини на дуже велику кількість дуже дрібних крапель. Пил, що міститься в газі, осідає на поверхні цих крапель. Залишаючи горловину, газ, перемішаний з хмарою дрібних крапель рідини, переходить у розширену секцію, де швидкість газу зменшується, турбулентність знижується і краплі збираються в більші. На виході з скрубера краплі рідини з адсорбованими на них частинками відокремлюються від потоку газу.Зібраний пил, може бути задіяний у виробництві асфальтобетону в якості додаткового порошкового заповнювача. Для цього можлива опціональна установка системи зберігання та подачі технологічного пилу в змішувач.

Асфальтобетонний завод повністю контролюється промисловими комп’ютерами, що запобігає втраті контролю над процесом. До речі, більшість процесів, що відбуваються на АБЗ є цілком закритими, окрім подачі щебеню різних фракцій до сушильного барабану, виходу водяної пари зі скрубера Вентурі. Також іноді відкритим є склад готової продукції, яка одразу висипається до самоскидів. Фірмовий транспорт теж герметично закритий задля запобігання зниження температури суміші і втрати якісних властивостей.

До модернізації завод був обладнаний лише одним циклонним фільтром, що не давало достатнього результату і в середовище викидався глинистий пил від 0.1 до 0,05 мм. Після встановлення скрубера Вентурі пилу в процесі роботи немає взагалі, а з труби виділяється тільки водяна пара, якої лякаються місцеві жителі. Пил може виділяти тільки неочищений щебінь, але цього пилу не настільки багато, щоб підіймати паніку.

Модернізація у 2016 році. Пил з циклонів зараз викидається в приямок і в наслідок встановлення шнекового транспортеру(9,5м) буде повертатися в асфальтобетонну суміш. У разі перегріву бітум почне випаровуватися, в наслідок чого утворюються ароматичні вуглеводи. Щоб утилізувати запах на заводі будуть встановлені вугільні фільтри.

Норми розташування промислових підприємств, планування та забудова населених пунктів

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

ВИТЯГ З НАКАЗУ № 173 від 19.06.96

5. Вимоги до розташування та організації виробничої території

5.1. До складу виробничої території входять: промислова, комунально-складська, науково-виробнича зони, споруди зовнішнього транспорту та міської вулично-дорожньої мережі. Розміщення вказаних зон визначається містобудівними і санітарно-гігієнічними нормами відповідно до санітарної класифікації підприємств, профілізації населеного пункту, особливостей місцевих умов і т.ін.

У великих, крупних та найкрупніших містах допускається створення декількох промислових зон, а також сельбищно-промислових районів з обов’язковим відокремленням в самостійний промвузол групи харчових підприємств та підприємств по переробці сільськогосподарської продукції, продовольчих складів, зерно- та овочесховищ, холодильників і т.ін.

У селищах міського типу, малих і середніх містах слід формувати одну промислову зону багатофункціонального призначення.

5.4. Промислові, сільськогосподарські та інші об’єкти, що є джерелами забруднення навколишнього середовища хімічними, фізичними та біологічними факторами, при неможливості створення безвідходних технологій повинні відокремлюватись від житлової забудови санітарно-захисними зонами.

Територія санітарно-захисної зони не повинна розглядатись як резерв розширення підприємств, сельбищної території і прирівняних до них об’єктів.

5.10. У санітарно-захисних зонах не можна допускати розміщення:

– житлових будинків з придомовими територіями, гуртожитків, готелів, будинків для приїжджих, аварійних селищ;

– дитячих дошкільних закладів, загальноосвітніх шкіл, лікувально-профілактичних та оздоровчих установ загального та спеціального призначення зі стаціонарами, наркологічних диспансерів;

– спортивних споруд, садів, парків, садівницьких товариств;

– охоронних зон джерел водопостачання, водозабірних споруд та споруд водо-провідної розподільної мережі.

Не допускається використання для вирощування сільськогосподарських культур, пасовищ для худоби земель санітарно-захисної зони підприємств, що забруднюють навколишнє середовище високотоксичними речовинами та речовинами, що мають віддалену дію (солі важких металів, канцерогенні речовини, діоксини, радіоактивні речовини та ін.). Можливість сільськогосподарського використання земель санітарно-захисних зон, що не забруднюються вищепереліченими речовинами, необхідно визначати за погодженням з територіальними органами Мінсільгосппроду і Міністерства охорони здоров’я України.

5.11. В промислові райони, відділені від сельбищної території санітарно-захисною зоною шириною 1000 м і більше не слід включати підприємства харчової, медичної, легкої та інших видів промисловості, на продукцію яких і умови праці робітників можуть негативно впливати викиди виробництв високого класу шкідливості.

Виробництва будівельної промисловості

Клас I. Санітарно-захисна зона 1000 м

1. Виробництво портландцементу, шлакопортландцементу та пуцоланового цементу в кількості понад 150000 т/рік.

2. Виробництво магнезиту, доломіту та шамоту з випалом в шахтних обертових та інших печах.

3. Виробництво асфальтобетону.

4. Підприємства та будівельні організації, на території яких здійснюється транспортування та розігрівання бітуму.

Безумовно, на даний момент санітарно-захисна зона АБЗ грубо порушена, але у цьому винуваті люди, які незаконно оселилися у промзоні. Вінницький асфальтобетонний завод був побудований у 1957 році, коли навколо було порожньо, люди бездумно почали заселятися, адже коли землю можна придбати дешево промисловий пил і їдкий запах різко кудись «зникає». Тепер, коли території узаконені, люди починають мітингувати, не знаючи, що все, чого вони так бояться – не шкідливе, і навіть їдкий запах бітуму – це тільки дія ароматичних вуглеводів. Щоб покращити умови праці людей і становище у якому перебувають жителі, діюче керівництво розпочало модернізацію і я на власні очі пересвідчилася, що територія самого асфальтного заводу не потерпає від надлишкового пиловиділення. І це ще не все, у 2016 році завод переживе нову хвилю модернізації. Натомість люди можуть долучитися до ініціативи керівництва АБЗ і теж турбуватися про чистоту прилеглих вулиць, про що ітиметься далі.

Склад та вплив на екологію асфальтобетонних сумішей

Асфальтобетонна суміш – це суміш, що отримана в результаті змішування у нагрітому стані взятих у відповідних співвідношеннях компонентів щебеню, піску, мінерального порошку та нафтового дорожнього бітуму. (ДСТУ Б В.2.7-119:201Х)

Гранітний щебінь неорганічний зернистий сипучий матеріал із зернами крупністю понад 5 мм, який одержується шляхом дроблення гірських порід.

Відсів – відходи при дробленні щебеню.

Мінеральний порошок – продукт дроблення вапнякових порід до цементоподібного стану.

Нафтовий дорожній бітум – кінцевий продукт переробки нафти.

Забруднюючі фактори :

Гранітний пил – викидається при завантаженні асфальтного заводу та в процесі приготування асфальтобетонної суміші.

Забруднення при нагріванні бітуму до робочої температури – специфічний запах.

Забруднення при нагріванні щебеню та відсіву природним газом.

Викиди технологічного транспорту та навантажувальної техніки.

Інші небезпеки пов’язані з будівництвом доріг, тротуарів та інше

Існує багато інших небезпек, які впливають на здоров’я людей. Ми просто не звертаємо на них уваги, бо звикли до певних явищ, чи не задумуємось про ту чи іншу шкоду. Додатково мені б хотілось розкрити ще два явища на дорогах, які потребують нашого втручання.

По-перше, ця проблема поширена в усьому місті, але візьмемо для дослідження провулок Грибоєдова, узбіччя доріг вкриті товстим шаром пилу, який збирався там роками. Внаслідок зміни природніх умов він чи то утрамбовується дощем, чи то висихає під палючим сонцем, а потім здіймається курявою у вітряну погоду. А якщо взяти до уваги, що пил вбирає в себе вихлопи автомобільного двигуна і залишки пилу з підприємства, то страшно уявити яка таблиця Менделєєва криється просто у повітрі при сухій погоді.

Перше , що можуть зробити місцеві жителі – це організовано прибрати цей пил, щоб дихати було легше і шкідливим речовинам не було де осідати.

По-друге, як показують дослідження, не тільки забруднене повітря негативно впливає на тривалість життя городян. Не меншої шкоди надає покриття доріг. Шкідливі елементи виділяються як при виробництві асфальту, так і при його експлуатації. Постійне проживання людей в місті зі значною площею асфальтового покриття вкрай небажано позначається на їх здоров’ї. Порівняльний хімічний аналіз показав, що вміст важких металів, зокрема, свинцю, досягає максимуму в покриттях, покладених 2-5 років тому. У свіжоукладеному асфальті накопичення важких металів із зовнішнього середовища ще незначні. Але з плином часу у верхньому шарі асфальтового покриття накопичується багато шкідливих речовин і важких металів, які поступово потрапляють у навколишнє середовище. Якщо подібні скупчення в покриттях проїжджої частини можна пояснити, то несподіваним результатом досліджень став факт того, що концентрація важких металів у асфальтах, покладених у пішохідних зонах і дворах, значно (іноді в кілька разів) вище. Згодом цьому знайшлося пояснення: важкі метали разом з вихлопними газами відлітають далеко від проїжджої частини і осідають у дворах і пішохідних зонах, асфальтове покриття яких низької якості і вбирає шкідливі речовини, як губка. З магістралей же шар токсичних речовин частково стирається шинами і забирається дорожньої технікою. Тому у цій ситуації доцільним є зрошування або навіть полив тротуарів, взагалі всіх ділянок, куди не має доступу важка техніка.


 

ВИСНОВОК

Підсумовуючи вищесказане, хочу підкреслити провідні проблеми, які були висвітлені у даному проекті, а саме:

Виробництво на Вінницькому асфальтобетонному заводі є майже повністю закритим і автоматизованим процесом, який до того ж супроводжується ретельною очисткою (циклонний фільтр і скрубер Вентурі). Керівництво заводу продовжує модернізувати підприємство, в планах встановлення шнекового транспортеру та вугільних фільтрів.

Санітарно-захисна зона заводу грубо порушена недалекоглядними першопоселенцями району. Промзона для асфальтобетонного заводу і підприємств, де транспортується та розігрівається бітум має дорівнювати 1000м.

Асфальтобетонна суміш складається з щебеню, відсіву, мінерального порошку та нафтового дорожнього бітуму. Забруднюючими факторами є: гранітний пил, який утилізується в наслідок двоступеневого фільтрування; специфічний запах бітуму – для його усунення підприємство замовило вугільні фільтри; забруднення при нагріванні щебеню та відсіву природнім газом не є істотно шкідливим, але сам викид існує; та викиди транспорту та техніки, які, на жаль, є неминучими.

Для значного покращення екологічної ситуації люди повинні брати ініціативу в свої руки і почати самостійно прибирати дороги від пилу, очищувати прибудинкові території від накопичення викидів.


ВИКОРИСТАНІ ДЖЕРЕЛА

Посилання на статтю: https://vn.20minut.ua/Podii/peklo-i-biznes-na-mozhajci-asfal-tobetonnij-zavod-truyit-vsyu-okrughu-10468077.html

ДСН 3.3.6.037-99 Державні санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку

ДСН 3.3.6.039-99 Державні санітарні норми виробничої, загальної та локальної вібрації

ДСН 173-96 Державні санітарні норми планування та забудови населених пунктів

Наказ Міністерства охорони здоровя № 173 від 19.06.1996р.

ДСанПіН 2.2.7.029-99 Державні санітарні правила і норми. Гігієнічні вимоги щодо поводження з промисловими відходами та визначення їх класу небезпеки для здоровя населення

ДСТУ 4044-2001 Бітуми нафтові дорожні вязкі. Технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-119:2011 Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-127:2006 Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон щебенево-мастикові. Технічні умови.

ДБН В.2.3-4-2000 Державні будівельні норми України. Автомобільні дороги

ДБН В.2.3-4:2007 Державні будівельні норми. Автомобільні дороги. Проектування. Будівництво.


ДОДАТКИ

Додаток 1

 

image1

Подача інертних матеріалів до сушильного барабану.

 

Додаток 2

image2

Відбір пилу до циклонного фільтру.

 

Додаток 3 

image3

Передача глинистих частинок з циклонного фільтру до скрубера Вентурі.

 

Додаток 4

image4

Скрубер Вентурі: Converging section секція, що звужується;

throat – горло; diverging section – секція, що розгалужується.

 

Додаток 5

image5

Процеси, що відбуваються в скрубері Вентурі.

(liquid inlet – подача рідини; throat – горло.)

 

Додаток 6 

image6

Ємність для зберігання мінерального порошку та передача його до змішувача.

 

Додаток 7

image7

 Сушильний барабан.

 

Додаток 8

image8

Лінія передачі асфальтобетонної суміші зі змішувача до накопичувального бункеру.

 

Додаток 9

image9

Зона забруднена пилом.

 

Нормативні документи

Додаток 10

image10

image11

image12

 

Додаток 11

image13

image14