Оценка воздействия на окружающую среду асфальтобетонного завода

     АБЗ расположен на открытых площадках, так как подготовка АБ и его укладка на дороги производится исключительно в теплый период года при положительных наружных температурах. Общая схема АБЗ приведена ниже на рисунке 1. В нее входят следующие основные компоненты:

     - открытый склады хранения гравия или щебня;

     - открытый склад хранения песка;

     - закрытый склад хранения минерального порошка;

     - дробилка;

     - промежуточные склады хранения щебня;

     - сушильный барабан;

     - установка пылеочистки газов сушильного барабана;

     - смесительный агрегат (асфальтосмеситель);

     - бункера готовой асфальтобетонной смеси;

     - битумохранилище с оборудованием для подогрева и перекачки;

     - битумонагревательная установка;

     - емкости хранения мазута;

     - транспортеры для перемещения минеральных компонентов.

     Склады хранения каменных материалов предназначены для приема и долговременного хранения неорганических материалов для АБ (песка, гравия или щебня). Они представляют собой открытые площадки, на которые исходный материал завозится на железнодорожных платформах или автотранспортом. Завоз материала может идти достаточно длительный период, включая холодный период года, до начала работы АБЗ.

     В зависимости от вида транспорта, используемого  для завоза материалов, склады оборудуются  соответствующими подъездными путями. После разгрузки материала его перемещение по складу обеспечивается бульдозерами. Со складов материал подается передвижными транспортерами непосредственно в склады питания или к дробилке.

     Склад хранения минерального порошка предназначен для приема и временного хранения наиболее мелкой фракции неорганических материалов для асфальтобетонной смеси. Они представляют собой закрытые емкости (силоса), как правило, цилиндрической формы с коническим днищем, оборудованные устройствами для загрузки и дозирования порошка. Загрузка силосов осуществляется при помощи пневмотранспорта из цементовозов. В момент загрузки пневмотранспортом происходит активное пыление, поэтому силоса оборудованы устройствами очистки, в качестве которых чаще всего применяются рукавные фильтры, установленные непосредственно на крышке емкости силоса.

     Дробилка предназначена для измельчения крупных каменных материалов до размеров щебня, используемого в производстве АБ. Чаще всего дробление горных пород производится в карьерах, где они добываются, и на АБЗ поступает готовый гравий. Однако возможны ситуации, когда требуется добавочное измельчение каменных материалов до требуемых размеров. Наличие дробилки снижает зависимость АБЗ от поставщика материалов и позволяет обеспечить точное соблюдение требуемого фракционного состава компонентов асфальтобетонной смеси.

     По  типу действия применяются дробилки различных типов — щековые, молотковые и другие. Процесс дробления сопровождается активным выделением пыли. Для снижения выбросов пыли дробилки следует оборудовать системами аспирации с установками пылеочистки.

     После дробилки измельченный материал поступает  на промежуточные склады хранения, как правило, открытого типа. Их наличие  позволяет более равномерно загрузить оборудование и иметь резерв материалов различных размеров. 

     Сушильные барабаны предназначены для просушивания и нагрева минеральных материалов до необходимой температуры (180-200 ˚С). Они состоят из вращающегося барабана, топки с форсункой, системы подачи и подогрева топлива, топливных баков и системы пылеочистки. В качестве топлива в основном применяют жидкое топливо (мазут) или газ. Мазут перед подачей его в форсунку необходимо нагреть до температуры 70-100 ˚С.

     Нагрев  материалов осуществляется по принципу противотока. Сушильный барабан установлен с уклоном оси в сторону топки, а загрузка материала производится через специальное загрузочное устройство с противоположного конца барабана. Внутри барабан имеет специальные полки для улучшения перемешивания материала. Благодаря наклону оси барабана, материал при вращении барабана пересыпается с полки на полку и одновременно перемещается в сторону топки, хорошо перемешиваясь и обдуваясь при этом горячими дымовыми газами. При проходе через сушильный барабан дымовые газы активно выдуваю мелкую фракцию минеральных заполнителей, и выходят из барабана сильно запыленными.

     Обеспыливающие установки применяют для очистки выходящих из сушильного барабана дымовых газов. Как правило, они имеют две ступени очистки. В качестве первой ступени обычно используются циклоны сухой очистки конструкции НИИОгаз, устанавливаемые группами, а в качестве второй ступени – мокрые пылеуловители типа СИОТ и ротоклон.

     Смесительные агрегаты предназначены для перемешивания составляющих асфальтобетонной смеси. Они включают в свой состав «горячий» элеватор, сортировочную установку (грохот), бункера для хранения небольшого количества горячих минеральных материалов (песка и щебня) по фракциям и минерального порошка, устройства для дозирования составляющих асфальтобетонной смеси, в том числе дозатор для битума с системами кранов и битумопроводов, собственно смеситель с разгрузочным устройством.

     В асфальтосмесительных установках циклического действия, как правило, применяют смесительные агрегаты с башенным расположением оборудования (в вертикальном направлении), а в установках непрерывного действия – с партерным расположением (в горизонтальном направлении). При башенном расположении оборудования «горячий» элеватор подает песок и щебень из сушильного барабана в сортировочную установку, которая сортирует эти материалы по фракциям  и направляет их в отдельные отсеки «горячего» бункера. В нижней части каждого отсека имеются затворы, управление которыми осуществляется дистанционно или автоматически с пульта управления. Под отсеками «горячего» бункера размещается весовой бункер, в который с нарастающим итогом поступают песок, щебень по фракциям и минеральный порошок. На некоторых типах асфальтосмесителей дозирование минерального порошка осуществляется в отдельном бункере с целью повышения точности дозирования.

     Минеральные материалы, взвешенные в соответствии с заданным рецептом, выгружаются в смеситель. Туда же затем подается нагретый до необходимой рабочей температуры битум. Смешивание, как правило, осуществляется в лопастных смесителях циклического действия. Для сохранения температуры материала смесители обогреваются с помощью «тепловой рубашки», в которой циркулирует пар или нагретая жидкость. Управление затвором смесителя осуществляется дистанционно или автоматически.

     Бункера готовой  асфальтобетонной смеси предназначены для хранения ее в течение некоторого времени, что обеспечивает равномерную и непрерывную работу АБЗ при уменьшенном количестве транспортных средств, доставляющих готовую смесь к местам укладки. Вместимость бункеров приблизительно равна часовой производительности АБЗ. Для загрузки бункеров в большинстве случаев применяют скиповые подъемники, иногда ленточные, скребковые или пластинчатые транспортеры и шнековые конвейеры.

     Битумохранилище предназначено для хранения запаса битума, его предварительного нагрева и подачи в битумонагревательные установки. Битумохранилище ямного типа обычно представляет собой заглубленную бетонную емкость, в которой имеются регистры для разогрева битума до температуры 90 ˚С. Чтобы не греть весь битум и экономить топливо, часто используют специальный нагревательно-перекачивающий агрегат, который представляет собой самоходную тележку типа мостового крана, перемещающуюся над емкостью с битумом. На тележке подвешены трубчатые регистры, которые опущены в битум и разогревают лишь часть всего объема битумохранилища. Установленные на тележке насосы перекачивают битум из зоны нагрева. 

     В отличие от донных паровых регистров, размещенных вблизи дна битумохранилища и ремонтируемых только после полного опорожнения битумохранилища, обслуживание и ремонт нагревательно-перекачивающих агрегатов проводят в любое время после подъема регистров из битумохранилища.

     Битумонагревательная  установка является нагревательным устройством непрерывного действия и предназначена для обезвоживания битума и его последующего нагрева до требуемой температуры. Установка состоит из котла, разделенного на два отсека – в первом находится предварительно обезвоженный битум, а во втором – выпаренный и нагретый до рабочей  температуры. Установка оборудована системой подогрева и подачи топлива (мазута), дутьевым вентилятором, битумными шестеренчатыми насосами и трубопроводами с арматурой управления.

     Емкости хранения мазута предназначены для приема и хранения топлива. Мазут хранится в емкостях подогретый при помощи паровых регистров или электронагревателей. Из емкостей хранения его обычно перекачивают в расходный топливный бак, где его подогревают до 90-105 ˚С и подают к форсункам, пропуская через фильтры для очистки от механических примесей.

     На  рисунке 1 приведена одна из общих технологических схем асфальтосмесительной установки циклического действия с башенным расположением оборудования. Каменные материалы при помощи фронтального погрузчика подаются со склада в агрегат питания 25, бункера которого имеют питатели для непрерывного предварительного грубого дозирования составляющих фракций каменных материалов (щебня и песка). Дозируемые материалы поступают в загрузочное устройство  23 сушильного барабана 21 с помощью ленточного транспортера 24. В сушильном барабане каменные материалы высушиваются  и нагреваются до температуры на 20-30 ˚С выше необходимой заданной температуры смеси. Сушильный барабан снабжен топкой с форсункой 20. Высушенные и нагретые каменные материалы с помощью «горячего» элеватора 6 попадают в сортировочный агрегат 11, где с помощью грохота осуществляется их сортировка по фракциям и подача в «горячие» бункера  с отсеками 12. Негабаритные материалы, диаметр которых больше размеров самой крупной фракции, сбрасываются в бункер негабарита 13. Из отсеков «горячего» бункера каменные материалы поступают в весовой бункер 14 дозировочного отделения. Отдозированные с нарастающим итогом песок и щебень каждого замеса из весового бункера 14 поступают в смеситель 18. Минеральный порошок из силосной емкости 7 подается в бункер дозатора минерального порошка 19 и после дозирования соответствующей порции с помощью шнека в смеситель. Силосная емкость 7 загружается пневмотранспортом из цементовозов.

1 – дымовая труба, 2 – вторая ступень очистки (пылеуловитель мокрой очистки), 3 – устройство удаления шлама, 4 – дымосос, 5 – сухие циклоны первой ступени очистки, 6 - «горячий» элеватор, 7 – силос минерального порошка, 8 – битумохранилище, 9 – битумонагревательная установка, 10 – перекидной флажок пропуска материала на грохот, 11 – сортировочный агрегат, 12 – отсеки «горячих» бункеров, 13 – бункер негабарита, 14 – весовой бункер, 16 – дозатор битума, 18 – смеситель, 19 – дозатор минерального порошка, 20 – форсунка топки сушильного барабана, 21 – сушильный барабан, 22- дымовая коробка, 23 – загрузочное устройство сушильного барабана, 24 – ленточный транспортер,   25 – бункера агрегата питания

Рисунок 1 – Технологическая схема асфальтосмесительной установки 

     При приготовления асфальтобетонных смесей для нижних слоев дорожных покрытий с менее жесткими требованиями к качеству исходных компонентов, когда не требуется тщательная их сортировка по фракциям, перкидной флажок 10 устанавливается из положения I в положение II, и горячие каменные материалы поступают на дозирование, минуя грохот.

     Из  битумохранилища 8 подогретый до температуры 90 ˚С битум подается насосной установкой по обогреваемому битумопроводу в битумонагревательную установку 9, где обезвоживается и нагревается до рабочей температуры 140-160˚С, а затем в дозирующее устройство 16, из которого строго отдозированная порция битума подается в смеситель. После этого все компоненты смеси тщательно перемешиваются, и готовая смесь выгружается либо непосредственно в кузов автомобиля-самосвала, либо в ковш скипового подъемника. Для предотвращения налипания смеси на внутренние поверхности стенок скипового подъемника и кузова самосвала предусмотрена система опрыскивания их поверхностей распыленной струей дизельного топлива.

     При просушивании и нагреве песка  и щебня в сушильном барабане выделяется большое количество мелких и крупных фракций пыли и несгоревших частиц жидкого топлива (сажи). Поэтому дымовые газы, выходящие из сушильного барабана, очищаются с помощью различных систем пылеочистки, которые, как правило, имеют две ступени. Через дымовую коробку 22 дымовые газы поступают в первую ступень очистки 5, состоящую из группы циклонов. Уловленная циклонами крупная пыль направляется в «горячий» элеватор 6 и далее через грохот вместе с фракцией песка в смесь. С помощью дымососа 4 предварительно очищенные дымовые газы подаются во вторую ступень очистки 2, в качестве которой используется какой-либо пылеуловитель мокрой очистки. Из второй ступени очистки газы поступают в дымовую трубу 1. Уловленная пыль из системы мокрой очистки удаляется с помощью очистного устройства 3.