Оценка экологической безопасности судна по нефтесодержащим сточным водам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теоретическая часть.

Нефтесодержащие сточные воды.

Воздействие судна на окружающую среду от подсланевых  вод связано с их количеством, образующимся на судне. Количество НВ, накапливающихся в корпусе судна, зависит от типа судна, технического состояния, конструктивных особенностей энергетической установки, передачи от двигателя к движетелю и качества технического обслуживания судна.

НВ образуются под сланью машинного отделения  в результате слияния потока воды и потока нефтепродуктов. На судне  нельзя исключить попадания некоторого количества забортной воды из-за водотечности корпуса, работы теплообменников, трубопроводов  и различных систем через которые  прокачивается забортная вода. Кроме  того,  под  сланью конденсатора водяного пара,  образующейся на внутренней поверхности  корпуса судна.

Одновременно  с водой под слань попадают нефтепродукты-это связано случайным  пропуском через неплотности  путевых соединениях топливных  и масляных трубопроводов, через  сальники насосов перекачивающих нефтепродуктов со сливом отстоявшей воды из топливных  или масляных систем . С неправильной установкой протвеней для сбора  смазки от движущих частей механизма, а так же при аварийных ситуациях.

По оценковому соотношению в НВ содержится 4-5% нефтепродуктов остальное 95-96%-вода.

НВ с трудом поддаются  очистке. Часть нефтепродуктов осаждается на элементах набора и находится  там длительное время без разложения. Основное количество нефти до 35 г/дм³ сосредоточено в верхнем слое НВ, составляющем не более 5% общей высоты. В остальных слоях содержание нефтепродуктов гораздо меньше (до 1,0 г/дм³).

Количество некоторых , других загрязнений, содержащихся в НВ приведено  в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика загрязнения НВ

Показатели	Пределы величин
Взвешенные вещ-ва (ВВ), мг/дм3	75…2200
БПК5, мг О2/дм3	84…320
Колииндекс (ЛПК), шт/дм3	1,1∙109 …4∙1010
рН	6,5…8,5

 

 

В составе  НВ нефть может находиться в виде крупных капель , образовывать плёнку либо в растворённом виде (эмульсия), могут содержать различные примеси, взвешенные вещества, микроорганизмы.

Для определения  суточного накопления НВ в практике морского судоходства используя  величину водоизмещения. На речных судах  количество суточного накопления НВ определяется с помощью мощности главного двигателя.

Хозяйственно-бытовые сточные  воды.

Образуются на суднах в процессе водоотведения от санитарного оборудования (кают, камбуза, прачечных, санузлов общего пользования, мед. учреждений, помещений, в которых содержатся животные).

Сточные воды подразделяются на две  группы:

1.Хозяйственно-фикальныеСВ (ХФСВ) - сточные воды, образующиеся в  туалетах, медицинских учреждениях  и помещениях, где содержатся  животные;

2.Хозяйственно-бытовые СВ (ХБСВ) –  вода после использования в  камбузах, прачечных, умывальниках  и душах;

Состав и режим поступления  судовых СВ существенно отличается от состава и режима поступления  городских стоков. Это вызвано  наибольшей протяженностью судовых  трубопроводов, более высокой концентрацией  загрязнений в случае применения раздельных ( ХФСВ и ХБСВ ) систем водоотведения, более жёстким режимом водопользования, а также более высокой неравномерностью поступления на очистку.

Таблица 2. Масса загрязнений в сточных водах на одного человека в сутки.

Показатели  загрязнения СВ	Масса загрязнений, г/(чел.сут)
	Городские СВ	Судовые СВ
1.Взвешенные  вещества (ВВ) 2.БПК5 3.Азот аммонийных  солей (N) 4. Поверхностно-активные  вещества	65 35 8 3,5	72 45 7,5 1,9

 

Наибольший вред окружающей среде  наносят стоки из прачечных, т.к. там содержатся синтетические вещества(15-22% от общего объёма ХБСВ)

Состав кухонных вод определяется рационом питания. Основными компонентами загрязняющих веществ являются растительные и животные жиры (от 1,8 до 6 г/(чел. сут))

Мытейная СВ образуется в результате выполнения человеком гигиенических  процедур и поступает от умывальников, душевых комнат и бань.

Судовые ХФСВ представляют собой высококонцентрированную  водную композицию, отличающуюся высокой  степенью бактериальной загрязнённости и постоянством химического состава  загрязнений.

Воздействие судна на ОС по этому  виду загрязнений естественно связанно с количеством образующихся на судне  СВ. Чем больше СВ на судне, тем оно  более экологически опасно.

Для гигиенической оценки исходных и очищенных судовых  СВ используются общепринятые показатели:

БПК (BOD)₅- биохимическое потребление кислорода в течение суток, мг О₂/дм³;

ХПК (COD)-химическое потребление кислорода, мг О₂/дм³;

ВВ (Sδ⁴)-концентрация взвешенных веществ, мг О₂/дм³;

рН - водородный показатель;

ЛКП- количество лактоположительных кишечных палочек, шт/дм³.

Существуют и другие показатели, которые дополнительно характеризуют  степень загрязнения СВ. К ним  относятся: нефтепродукты, ПАВ (СПАВ), азот, фосфор.

Как и городские, судовые  СВ по агрессивности делятся на

неагрессивные (рН=6,0…8,5),

слабоагрессивные (рН=5,5…6,0 и рН=8,5…9,0),

сильноагрессивные (рН < 5,5 и рН > 9,0).

Кроме этого, в зависимости  от концентрации растворённых веществ  СВ подразделяются на 3 вида:

слабоконцентрированные - 1…500 мг/дм³;

среднеконцентрированные - 500…3000 мг/дм³;

высококонцентрированные –  более 3000 мг/дм³.

 

 Количество СВ должно соответствовать величине водопотребления на судне и зависит от количества, конструкции и исправности установленных санитарно-технических приборов, а также технического состояния труб и арматуры системы водообеспечения судна. Поэтому наиболее точно модно определить суточное накопление СВ (Q_СВ) с помощью графиков почасового расхода и хозяйственно-бытовой воды. В случае если такая документация отсутствует, то можно воспользоваться нормами суточного расхода воды на одного человека для судов различных типов.

 

 

Практическая часть.

Исходные данные:

Мощность гл. двигателя (кВт) – 300 кВт.

Количество двигателей - 2

Водоизмещение – 1000 т.

Количество человек на судне  – 14

Тип судна – сухогрузный теплоход

1. Рассчитать объём накапливающихся НВ на судне за одни сутки, м³/сут:

 

Q_НВ = 1,1 * q_{НВ ,}

 

где q_НВ – удельное значение накопления НВ на судах, определяемое в зависимости от мощности главных двигателей.

220 кВт ≤ N ≤ 890 кВт, тогда

 

 

 

 

 

 

где N – значение мощности гл. двигателей, кВт

N_min – максимальное табличное значение мощности ближайшее к N, кВт

q_HBmin – табличное значение q_HB  соответствующее N_min, м³/сут.

q_HBmax – табличное значение q_HB соответствующее N_max, м³/сут.

 

 

 

 

 

2. Вычислить объём сборной цистерны для накопителя НВ, м³.

 

 

 

 

 

где k_з – коэффициент запаса на остаток k_з=            ;

t_н – время накопления НВ в сборной цистерне, сут. t_н =6 сут. Определяется в зависимости от ЭХВП.

3. Выбрать станцию очистки НВ (ОНВ), образующихся на судне.

Для предотвращения загрязнения ОС НВ и  СВ суда должны быть оборудованы сборной  системой для НВ и станцией очистки  НВ (ОНВ).

Установка станцией очистки (ОНВ и ООСВ) увеличивает  автономность плавания судна по условиям экологической безопасности, которая  представляет собой длительность эксплуатации судна без необходимости подхода  к приёмным устройствам для СВ, НВ, мусора и др. отходов.

Производительность  станций очистки НВ определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

где t_обр – время обработки =4 ч. 

 

4. Определить размер вреда нанесённого водному объекту в случае несанкционированного сброса НВ и СВ.

 

 

 

 

 

K_в – коэффициент, учитывающий экологический фактор;

 

 

 

 

К_вг – коэффициент, учитывающий природно - климатические условия;

К_ин – коэффициент учитывающий инфляцию, состояние экономического развития;

К_ин= 1,5.

 

Н_НВ – такса для исчисления размера вреда водных объектов от сброса нефтепродуктов; Н_НВ =             тыс.руб.

 

М_НВ – масса нефтепродуктов в составе НВ.

 

 

 

 

 

С_ф – фактическая концентрация нефтепродукта в НВ; С_ф =                    мг/л

 

С_д –дополнительная концентрация нефтепродуктов в очищенной воде; С_д =           мг/л

 

К_из – коэффициент учитывающий интенсивность воздействия нефтепродуктов на водный объект;  К_из =            ;

 

5. Рассчитать объём накапливающихся СВ на судне за одни сутки, м³/сут:

 

 

 

 

 

где n – количество людей на борту судна, чел;

q_СВ – расчётная величина накопления СВ,л/(чел.× сут); q_СВ =        л/(чел.× сут).

 

6. Вычислить объём сборной цистерны для накопления СВ, м³ :

 

 

 

где  k_з - коэффициент запаса на остаток, k_з =          ;

t_н – время накопления НВ в сборной цистерне, сут. t_н =     сут.

 

 

7. Определить производительность станции ООСВ, м³/ч:

 

 

 

 

 

где t_обр – время обработки ( очистки); t_обр =      сут.

8. Определить размер вреда нанесённого водному объекту в случае несанкционированного сброса СВ.

 

 

 

 

 

 

где  Н_СВ – такса для исчисления размера вреда от сброса СВ в водные объекты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: В результате работы были изучены особенности воздействия НВ и СВ на окружающую среду ,                                                                                                                                                                . Были произведены расчёты необходимого оборудования для сбора и очистки НВ и СВ, согласно требованиям и условиям экологической безопасности, а так же рассчитан размер вреда в случае несанкционированного сброса НВ и СВ. Установка станций очистки на судне необходима, так как она увеличивает автономность плавания и его безопасность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. «Справочник серийных судов»  9 том, стр.67
2. «Безопасность жизнедеятельности экологическая безопасность»     Наумов,    Пластинин, Нижний Новгород 2009 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Федеральное агенство морского и речного транспорта

Федеральное бюджетное  образовательное учреждение

выссшего профессионального  образования

Волжская государственная  академия водного транспорта

 

 

 

 

 

 

 

Практическая работа

 

"Оценка экологической безопасности  судна

по нефтесодержащим сточным  водам"

 

 

Вариант №54

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент электромеханического факультета

группы  

 

Проверил преподаватель:

Каленков Александр Николаевич

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород 2012