Атмосферный воздух без посторонних примесей не может встречаться в природе.
Постоянный динамический обмен между атмосферой, гидросферой и литосферой, естественное загрязнение во время извержений вулканов, природных пожаров, пыльных бурь мешают вдыхать нам абсолютно чистый воздух.
Но самый главный фактор высокой загрязненности атмосферы – деятельность человека.
Чтобы максимально уменьшить негативное воздействие на биосферу, необходимы границы, в которых оно признается допустимым. Для этого предусмотрен учет всех источников загрязнения атмосферы, расчет и нормирование выбросов загрязняющих веществ.
Разбираемся в тонкостях законодательства в сфере охраны атмосферного воздуха, знакомимся с методами и методиками расчета выбросов.
Содержание
- Зачем нужен расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу?
- Расчет НДВ
- Методики
- Формула
- Пример расчета валовых выбросов ЗВ от автотранспорта
- Рассеивание выбросов
- Видео по теме
- Заключение
Зачем нужен расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу?
Расчет выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферный воздух (АВ) необходим, если:
- Определяются нормативы выбросов вредных (загрязняющих) веществ.
- Разрабатывается план мероприятий по охране окружающей среды (ОС) в составе разделов проектной документации.
- Производится обоснование размеров СЗЗ.
- Разрабатываются организационно-технические мероприятия, направленные на снижение загрязненности атмосферного воздуха.
- Оцениваются результаты проведения мероприятий по сокращению выбросов.
- Производится оценка воздействия планируемой производственной или другой деятельности на качество воздуха.
- Анализируются краткосрочные и долгосрочные уровни загрязнения атмосферного воздуха – фоновые концентрации ЗВ.
Специальные методы расчета выбросов позволяют определить:
- Максимальные разовые концентрации ЗВ, которые соответствуют сочетанию неблагоприятных метеорологических условий и неблагоприятных условий выброса загрязнений. К неблагоприятным факторам выброса ЗВ относится такое сочетание мощности и других параметров выброса, когда при нормальном режиме работы предприятия в приземном слое атмосферы фиксируется максимум загрязненности. Параметры выброса – высота и диаметр устья, объем газовоздушной смеси (ГВС), температура ГВС, скорость выхода ГВС из устья.
- Долгопериодные средние концентрации ЗВ (сезонные, годовые).
- Безразмерные концентрации ЗВ групп веществ комбинированного действия (суммации, потенцирования).
Расчет выбросов проводится с целью определения (прогнозирования) уровня загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов и промышленных площадок. Полученные расчетным путем концентрации ЗВ в воздушной среде сравнивают с величиной ПДК этих веществ в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий, воздухе населенных пунктов.
При выявленном превышении показателей проводятся мероприятия по снижению уровня загрязнения:
- повышается эффективность очистных устройств;
- внедряется газоочистное оборудование;
- оптимизируются технологические процессы;
- увеличивается высота труб.
Расчет НДВ
Нормативы допустимых выбросов (НДВ) ЗВ в атмосферный воздух разрабатываются по методике, которая утверждена приказом Минприроды России от 11.08.2020 № 581. Методика регламентирует порядок расчета и установления НДВ, порядок их оформления. На выбросы радиоактивных веществ и аварийные выбросы положения методики не распространяются.
Нормирование выбросов ЗВ производится путем установления значений предельно допустимых выбросов (ПДВ) этих веществ для всех источников выбросов.
На основании п.2 ст. 12 96-ФЗ ПДВ определяются на основе нормативов качества АВ в отношении ЗВ, перечень которых установлен распоряжением Правительства РФ от 08.07.2015 № (Перечень). Гигиенические и экологические нормативы качества воздуха устанавливаются (и пересматриваются) в соответствии в соответствии с ПП от 02.03.2000 № 182.
Нормирование выбросов для действующих предприятий невозможно выполнить без предварительного проведения инвентаризации выбросов и ЗВ. Нормативы устанавливаются для отдельного стационарного источника или группы таких источников. При расчетах учитывается фоновое загрязнение АВ.
При установлении нормативов разработчики учитывают категорию объекта, оказывающего негативное воздействие на окружающую среду.
Категория объекта | Разъяснение |
I, III | ПДВ устанавливаются только для высокотоксичных загрязнителей, в том числе с канцерогенными, мутагенными свойствами (веществ I, II кл. опасности) |
II | Предельные значения выбросов устанавливаются для ЗВ, которые присутствуют в Перечне |
IV | Нормативы не рассчитываются |
Для объектов, которые только планируется построить, расчеты выбросов выполняют при проведении оценки воздействия на окружающую среду на основе проектной документации. Данные проектов используются и при проведении расчетов выбросов для объектов после реконструкции.
Для работающих предприятий ПДВ определяются на основе материалов инвентаризации стационарных источников и выбросов ЗВ. Для расчетов используются данные по стационарным источникам с учетом условий работы оборудования в том режиме, при котором выбросы по конкретному загрязнителю максимальны.
Сведения о стационарных источниках и выбросах, в частности, включают:
- Место расположения источника (цех, участок, координаты).
- Наименование источника выделения ЗВ, их число, количество часов работы за год.
- Параметры источника: высота, диаметр устья, ширина площадного источника.
- Фактический выброс ГВС: скорость, объемный расход, температура.
- Сведения об установках очистки газа.
- Наименование и код загрязнителя.
- Значения выбросов (в г/с, мг/м, т/год).
- Валовый выброс по каждому источнику.
Временно разрешенные выбросы устанавливаются, когда нормативы ПДВ не могут быть достигнуты по объективным причинам. Основанием также являются результаты инвентаризации выбросов.
В разделе «Перечень мероприятий по ООС» приводится информация о воздействии ЗВ на ОС и перечень мероприятий по предотвращению или снижению негативного воздействия на ОС на период строительства и эксплуатации.
Этапы разработки ПДВ:
- Формируются данные.
- Определяется перечень загрязнителей и стационарных источников.
- Проводится расчет рассеивания выбросов.
- Выполняется расчет значений ПДВ.
- Проводится расчет фактических выбросов для соблюдения предельных их значений при наступлении неблагоприятных метеорологических условий.
Нормативы валовых выбросов необходимы прежде всего при экономическом стимулировании природоохранной деятельности предприятия, а нормативы максимально разовых выбросов – при контроле соблюдения ПДВ.
Методики
Правительством РФ утверждены правила разработки и утверждения методик расчета выбросов ЗВ в атмосферу стационарными источниками (ПП от 16.05.216 № 422). Методики расчета выбросов ЗВ применяются для определения величин выбросов расчетными методами, содержат алгоритмы и формулы расчета выбросов. Разрабатываются организациями или физлицами.
Формирует и ведет перечень методик, устанавливает порядок его формирования Минприроды России. Разработчики методик утверждают документ, проводят его согласование с Ростехнадзором (в отношении расчета выбросов радиоактивных ЗВ).
Методики включаются в перечень методик на основании предоставленных Росприроднадзором и Ростехнадзором сведений. Для расчета выбросов на территории России разрешено применять только включенные в перечень методики.
Порядок формирования и ведения перечня методик расчета ЗВ утвержден приказом Минприроды России от 31.07.2018 № 341. Перечень ведется на сайте Минприроды в формате таблицы, периодически обновляется, является открытым и общедоступным.
Внесение сведений о методике, внесение изменений, исключение сведений о методике осуществляются на основании распоряжения Минприроды.
В Перечень включаются следующие сведения о методиках:
- наименование методики;
- область применения;
- перечень ЗВ, величины выбросов которых рассчитываются по данной методике;
- информация о разработчике;
- сведения о возможности свободного распространения методики без ограничений либо с ограничениями;
- обоснование внесения (исключения) сведений о методике в Перечень, с указанием реквизитов соответствующего распоряжения Минприроды.
Методика расчета выбросов используется в полном соответствии с областью ее применения – для указанных в ней:
- технологических процессов;
- сооружений;
- устройств;
- оборудования,
а также сырья, материалов, топлива.
Когда допускается расчетный метод?
На всех организованных источниках аэродинамические характеристики выбросов (температура, давление, влажность, скорость истечения и расход отходящего газа) определяются преимущественно инструментальными методами, которые установлены российскими национальными стандартами РФ.
Если применение инструментальных методов по разным причинам невозможно, для расчетов используются данные проектной документации, техническая информация изготовителя оборудования, результаты пуско-наладочных работ.
Применение расчетных методов для определения величин выбросов организованных источников допускается, если:
- Отсутствуют аттестованные методики измерения ЗВ. Если в перечне методик нет соответствующей методики, используются расчеты на основе материально-сырьевого баланса технологического процесса, физико-химических закономерностей процессов образования выбросов или показателей удельных величин выбросов от однотипного оборудования.
- Невозможно отобрать пробу для определения показателей инструментальными методами:
- высокая температура ГВС;
- высокая скорость потока отходящих газов;
- сверхнизкое или сверхвысокое давление внутри газохода;
- отсутствие доступа к источнику.
Использование расчетных методов для определения показателей выбросов допускается также для неорганизованных и линейных стационарных источников.
Определение величин выбросов от передвижных источников расчетным методом также осуществляется по соответствующим методикам с учетом числа эксплуатируемых на объекте передвижных источников, их видов, используемого топлива.
Расчет выбросов ЗВ производится с использованием удельных показателей – выбросов ЗВ, приведенных к единице времени, оборудования, массе расходуемого сырья или готовой продукции.
Для расчета максимального разового и валового выброса специалисты используют специальные программные модули. Наиболее популярной считается унифицированная программа расчета загрязнения атмосферы УПРЗА «Эколог», разработанная компанией «Интеграл» из Санкт-Петербурга.
Инвентаризация источников и выбросов
На основании ст. 22 96-ФЗ, инвентаризацию проводят все действующие объекты, имеющие организованные и неорганизованные выбросы ЗВ. Инвентаризация выбросов – систематизация сведений о распределении источников выброса по территории предприятия, количестве и составе выбросов ЗВ.
При ее проведении выявляются все стационарные и передвижные источники, которые эксплуатируются постоянно или временно, и все ЗВ, выбрасываемые из этих источников. Источником выброса является сооружение, техническое устройство, оборудование, которые выделяют в атмосферный воздух ЗВ – такое определение дает ст. 1 96-ФЗ.
Порядок проведения инвентаризации утвержден приказом Минприроды от 19.11.2021 № 871.
Коротко об этапах проведения инвентаризации:
Подготовительный этап
Включает изучение техрегламентов, паспортов технологического оборудования, очистных установок, а также установление источников выделений и источников выбросов ЗВ, их пространственное расположение.
Источник выделения ЗВ – объект, в котором происходит образование ЗВ (установка, аппарат, устройство, емкость для хранения, двигатель). Источник загрязнения АВ (источник выброса) – объект, от которого ЗВ поступает в атмосферу (труба, вентиляционная шахта, аэрационный фонарь, открытая стоянка транспорта).
Примеры сочетания источников выброса и источников выделения ЗВ:
Вариант сочетания «источник выделения – источник выброса» | Пример |
1 источник выделения – 1 источник выброса | Котельная имеет одну топочную камеру и одну дымовую трубу |
1 источник выделения – несколько источников выброса | В помещении производится полная окраска автомобиля, а для вентиляции используются четыре крышных вентилятора |
Несколько источников выделения – 1 источник выброса | В гараже установлен 1 вентилятор, который удаляет из всех помещений через единую вытяжную систему выхлопные газы 30 автомобилей |
Несколько источников выделения – ряд источников выброса | В общем помещении цеха работают 5 заточных и 11 металлорежущих станков, 4 поста электросварки и 1 газорезка, а для вентиляции используются 1 общеобменная приточно-вытяжная вентиляционная система и 3 местных вытяжных систем |
Обследование источников выбросов ЗВ
На этой стадии выявляются параметры источников, количественные и качественные характеристики выбросов. Разовый (г/с) и валовый (т/год) выброс определяется при регламентных параметрах работы технологического оборудования, систем вентиляции и очистного оборудования. Состав выбросов определяется по соответствующим методикам.
Инвентаризация проводится инструментальным (замеры выбросов от стационарных источников) или расчетным методом – для неорганизованных источников выбросов, а также для тех организованных источников, инструментальный замер от которых проводить нецелесообразно либо невозможно.
Инструментальные замеры проводятся аккредитованными лабораториями.
Параметры выбросов при расчетных методах определяются по методикам, указанным в Перечне. На этом этапе устанавливаются координаты источников, при этом каждому присваивается код-идентификатор, который не может быть изменен при следующей инвентаризации. Одновременно обследуется пылегазоочистное оборудование, оценивается его эффективность.
Завершающий этап
Анализируется достоверность полученных результатов, их соответствие нормативным требованиям. Составляется отчет.
Формула
В качестве примера рассмотрим, как производится расчет выбросов пыли щебня при его разгрузке.
Для определения валового выброса использовался расчетный метод контроля и следующие методики:
- «Методическое пособие по расчету выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов», Новороссийск 2000г.
- «Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух», С-Пб., 2012 г.
Интенсивность поступления ЗВ в атмосферу (г/с и т/год соответственно) вычисляется по формулам:
где:
К1 – значение весовой доли пылевой фракции в материале. Определено в результате отмывки и просева пробы с выделением фракции пыли размером до 200 мкм. При плотности материала ρ = 2,6 г/см3, K1 = 0,04;
К2 – доля пыли (от всей массы пыли), переходящая в аэрозоль, K2 = 0,02;
К3 – к-т, учитывающий местные метеоусловия. В зависимости от скорости ветра U, м/с (до 2; до 5; до 7; до10), коэффициент К3, соответственно, равен: 1; 1,2; 1,4; 1,7.
К4 – к-т, учитывающий условия пылеобразования и уровень защищенности узла от внешних воздействий, K4 = 1;
К5 – к-т, учитывающий влажность материала, K5 = 0,01;
К7 – к-т, учитывающий крупность материала, K7 = 0,4;
К8 – поправочный к-т для различных материалов – в зависимости от типа перегрузочных устройств, K8 = 1;
К9 – поправочный к-т при мощном залповом сбросе щебня при разгрузке автосамосвала (при сбросе материала весом до 10 т К9 =0,2, свыше 10 т К9 =0,1, для остальных источников K9 = 1);
B’ – коэффициент, учитывающий высоту пересыпки, B’ = 0,6;
G час – суммарная масса разгружаемого щебня, т/час, G=40;
G год – суммарная масса разгружаемого щебня в течение года, т/год.
Потребность объекта в щебне: 9128,67м3 = 11502,12 т (при плотности 1,26 т/м3).
Расчет:
П = 0,04 х 0,02 х 1,2 х 1 х 0,01 х 0,4 х 1 х 0,2 х 0,6 х 11502,12 = 0,0053 т/год
Результаты расчета в таблице:
Наименование ЗВ | Скорость ветра U, м/с | K3 | Максимально-разовый выброс, г/с | Валовой выброс,
т/год |
Пыль неорганическая: 70 — 20% SiO2 | 2 | 1,0 | 0,00427 | 0,0053 |
5 | 1,2 | 0,00512 | ||
7 | 1,4 | 0,0059 | ||
10 | 1,7 | 0,00726 |
В расчете приземных концентраций ЗВ использовались показатели мощности выбросов, отнесенные к 20-минутному интервалу.
Мощность выброса определяется по формуле:
Мн = Q/1200, г/с,
где:
Q – общая масса ЗВ, выброшенных в АВ при разгрузке щебня в течение периода времени Т.
При средней интенсивности поступления ЗВ в атмосферу (Т), значение М (г/сек) рассчитывается по формуле:
М = Т(с) х Мн = Т(с) х Q / 1200, г/с
где:
Т – средняя интенсивность поступления ЗВ, с, = 4 мин (240 с).
Таким образом, в расчете рассеивания используется мощность выброса М = 0,00726 х 240 / 1200 = 0,001452 г/с.
Пример расчета валовых выбросов ЗВ от автотранспорта
При движении автотранспорта по территории АТП выбросы ЗВ с отработавшими газами намного больше по массе, чем при движении по населенным пунктам и между ними. Причина – небольшая скорость движения при перемещении в зоне АТП (10-20 км/час).
Выбросы от автотранспорта содержат следующие ЗВ:
- оксид углерода;
- углеводороды;
- оксиды азота;
- твердые частицы (сажа);
- диоксид серы (SO2).
Основную долю занимают продукты неполного сгорания углеводородов, содержащихся в топливе.
Ниже – пример расчета выбросов ЗВ от трактора «Беларус-622».
Рассеивание выбросов
Рассеивание выбросов в АВ – процесс снижения концентрации ЗВ в приземном слое атмосферы до минимальных значений. Рассеивание загрязнения происходит за счет молекулярной и в большей степени турбулентной диффузии пыле- и газообразных примесей, выбрасываемых в воздушную среду через организованные источники (чаще – трубы).
Загрязнители в составе выбросов за счет циркуляционных процессов переносятся на десятки и сотни километров от места поступления в атмосферу. По мере удаления от источника вредные примеси рассеиваются в атмосфере, их концентрации снижаются до практически безопасных уровней.
Часто рассеивание ЗВ является необходимой мерой, которая применяется при невозможности улавливания загрязнителей с целью защиты населения и ОС от вредного влияния компонентов выбросов.
На промышленных объектах для уменьшения количества ЗВ в выбросах применяют очистку выбросов и улавливание примесей перед выбросом их остатков в АВ.
Средняя эффективность очистки составляет 85-98 %. Более высокого уровня улавливания примесей добиться сложно или экономически нецелесообразно, поэтому часть загрязнителей неизбежно поступает в воздух.
Для улучшения рассеивания ЗВ выброс осуществляется посредством организованных источников – труб различной высоты и диаметра, через которые принудительно или естественной тягой выбрасываются ЗВ. Чем выше труба, тем лучше условия для выноса с территории промплощадки и рассеивания вредных примесей.
При этом на каждом производстве имеются и неорганизованные источники, когда через проемы, окна, неплотности оборудования в результате технологических особенностей часть выбросов рассеивается слабо, преимущественно в приземном слое. Такое распространение загрязнения особенно опасно для людей и ОС.
На результат рассеивания влияют:
- состояние атмосферы;
- расположение предприятия;
- состав и свойства выбросов;
- высота трубы;
- диаметр устья,
а также географические, климатические, метеорологические факторы:
- распределение температурывоздуха по высоте (температурная стратификация атмосферы);
- рельеф местности;
- средние максимальные температуры самого жаркого и самого холодного месяца года;
- среднегодовая роза ветров;
- скорость ветра;
- другие метеорологические сведения в соответствии с приказом 273.
Для расчета используются климатические данные из открытых источников, информация организаций, выполняющих работы по определению климатологических характеристик ОС.
При выбросах через высокие трубы в безветренную погоду примеси рассеиваются под действием вертикальных потоков, обусловленных более высокой температурой выбрасываемой ГВС, чем температура окружающего воздуха.
В ветреную погоду разбавляющая роль атмосферы усиливается и приземные концентрации ЗВ снижаются. Повышение эффективности рассеивания пропорционально скорости ветра. Одновременно с возрастанием скорости ветра уменьшается высота факела выброса над устьем трубы. Фактор фиксируется значением опасной скорости ветра, при которой приземные концентрации ЗВ – максимальны.
Методы расчета рассеивания и определения приземных концентраций
Основной документ, регламентирующий расчет рассеивания и определение приземных концентраций ЗВ – «Методы расчетов рассеивания вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе», утвержденные приказом Минприроды России от 06.06.2017 № 273. Кроме того, этот приказ запретил к применению на территории России действующую на протяжении десятилетий Методику ОНД-86.
Методы позволяют определить:
- концентрации выбросов в приземном (2 м) слое над поверхностью земли;
- концентрации выбросов в вертикальном сечении факела выбросов на расстоянии до 100 км от источника;
- поля концентраций, создаваемые точечными, линейными и площадными источниками.
Основные положения нормативного акта:
- Расчет максимальных концентраций по каждому ЗВ и для всех источников в расчетной точке (на промплощадке, в селитебной зоне) проводится при НМУ. Неблагоприятные метеоусловия обычно не превышают 100-150 часов в год (1-2 %), что обеспечивает реальное содержание примесей в атмосфере ниже, чем расчетное.
- Расчет разовых концентраций, относящихся к 20-30-минутному интервалу осреднения, в установившихся условиях рассеивания ЗВ от отдельных ИЗА над ровной или слабопересеченной местностью.
- Если выброс загрязнений происходит от нескольких источников, приземная концентрация ЗВ в расчетной точке рассчитывается как сумма концентраций по каждому веществу от отдельных источников.
- Расчет максимальных концентраций загрязнителей, превращающихся в результате химических реакций в более опасные, проводится по каждому исходному и новому веществу отдельно.
- При расчетах учитывается высота источника, точнее, высота отверстия, через которое ГВС выбрасывается в воздух.
Категории источников выброса:
Вид | Высота |
Наземные | ≤ 2 м |
Низкие | 2-10 м |
Средние | 10-50 м |
Высокие | > 50 м |
Методы расчета рассеивания выбросов:
Наименование | Когда используется |
Метод расчета максимальных разовых концентраций от выбросов одиночного точечного источника | Используется при расчетах рассеивания выбросов от дымовых труб, вентиляционных шахт, других организованных источников с определенной скоростью выхода ГВС |
Метод расчета рассеивания выбросов ЗВ из аэрационного фонаря | Аэрационные фонари относятся к линейным (выбрасывают ЗВ по установленной линии). Самая высокая концентрация ЗВ фиксируется при ветре вдоль источника выброса на определенном расстоянии |
Метод расчета максимальных разовых концентраций ЗВ выбросами групп точечных, линейных и площадных источников выбросов | Приземная концентрация ЗВ c в конкретной точке местности в случае группового выброса от нескольких источников вычисляется как сумма концентраций этого вещества от отдельных источников |
Метод расчета рассеивания выбросов ЗВ с учетом влияния застройки | Предназначен для расчета приземных концентраций ЗВ в воздушном слое от 0 до 2 м и вертикального распространения концентраций ЗВ с учетом факторов застройки.
Низкие (< 5 м) строения, а также здания и сооружения с максимумом по линейному размеру по горизонтали < 10 м, в расчет не берутся. |
Метод учета фоновых концентраций ЗВ при расчетах загрязнения АВ | Если в расчет включены не все источники выброса ЗВ, то результаты расчета корректируются, чтобы учесть вклад в общее загрязнение фоновых (неучтенных) источников |
Характеристика и учет параметров выбросов, влияющих на рассеивание ЗВ
Коэффициент F
Рассеивание ЗВ зависит от того, с какой скоростью осаждаются частицы под действием сил гравитации, какой у них дисперсный состав (определяется эффективностью очистки выброса на источнике). Эти факторы учитываются в формулах расчета выбросов и рассеивания параметром F.
Коэффициент А
Коэффициенты А, определяющие условия горизонтального и вертикального рассеивания загрязнений в различных регионах России, указаны в пр. 2 к приказу 273.
Например, для Забайкальского края и Бурятии коэффициент A равен 250 (самый высокий), а для Владимирской, Ивановской, Калужской, Московской, Рязанской и Тульской областей – 140 (самый низкий).
Влияния высоты источников
Уровень концентрации ЗВ в приземном слое АВ существенно зависит от высоты источника. Поэтому определяется минимальная высота одиночного источника, на которой будет достигаться допустимая концентрация загрязнителя в конкретной точке.
Характеристика источников выбросов
Источники выбросов отличаются разнообразием и классифицируются по следующим признакам:
Происхождение | Естественные и техногенные |
Особенности технологического процесса | Топочные устройства, печи, сушилки, станки, конвейерные ленты |
Действие во времени | Непрерывного действия, прерываемого действия, нерегулярного действия |
Уровень организации | Организованные и неорганизованные |
Расположение в пространстве | Стационарные и передвижные |
Пространственное расположение, по ГОСТ 17.2.1.04–77 | Точечные, линейные и плоские |
Параметры выбросов ЗВ
Выбросы ЗВ подразделяются на классы:
Класс 1
Парогазовые и аэрозольные выбросы |
Парогазовые |
В составе содержится смесь газообразных веществ или жидких взвешенных частиц. Парогазовые выбросы встречаются редко.
Подгруппы:
|
|
Аэрозольные | |
Представляют собой смесь газов, содержащих твердые или жидкие частицы (дисперсную фазу).
Подгруппы:
|
|
Класс 2
Технологические, вентиляционные и аспирационные выбросы |
Технологические |
Например, продувка технологического оборудования, действующие дыхательные трубы резервуаров, периодически действующие предохранительные клапаны, трубы ТЭЦ и котельных.
Технологические выбросы характеризуются высокой концентрацией вредных веществ. |
|
Вентиляционные | |
Выбросы общеобменной и местной вытяжной вентиляции. Характеризуются большим объемом выброса и низкой концентрацией ЗВ. | |
Аспирационные | |
К аспирационным выбросам относятся выбросы загрязняющих веществ от вытяжной местной вентиляции, которые по составу близки к технологическим выбросам. | |
Класс 3
Организованные и неорганизованные выбросы |
Выбросы от организованных источников выделения поступают в АВ через трубы, газоходы, воздуховоды. |
Неорганизованные выбросы поступают в атмосферу ненаправленными потоками – из-за нарушения герметичности оборудования, неплотности фланцевых соединений газопроводов, трубопроводов, мест установки запорной и автоматической арматуры, нарушений в работе аспирационных систем, а также при отборе проб продукта для анализа, при проверке исправности предохранительных клапанов. | |
Класс 4
Нагретые и холодные выбросы |
Различаются по перепаду температур между температурой выброса и температурой ОС |
К неорганизованному поступлению загрязнителей в воздух приводят особенности конструкций оборудования, в частности, различные уплотнения – неподвижные и подвижные.
К неподвижным уплотнениям относятся:
- неподвижные уплотнения фланцевого типа (фланцы трубопроводов, уплотнения крышек люков и лазов), создаваемые путем сжатия уплотнительного кольца или прокладки;
- неподвижные уплотнения запорно-регулирующей аппаратуры: задвижки, краны, вентили, обратные и предохранительные клапаны, затворы.
К подвижным уплотнениям относятся уплотнения подвижных соединений в насосных и компрессорных агрегатах, в мешалках, реакторах. Эти устройства необходимы для предотвращения или сокращения утечек перекачиваемого продукта между вращающимся валом и корпусом агрегата.
Выбросы, состоящие из газов, выделяемых при сгорании топлива, называются дымовыми газами. Когда в газе наблюдается присутствие любой пыли – это запыленность газа. Твердые частицы, входящие в состав промышленного выброса – промышленная пыль.
Виды промышленной пыли в зависимости от происхождения:
- Механическая. Образуется в результате измельчения сырья в технологическом процессе.
- Возгоны. Образуется при охлаждении в процессе конденсации паров веществ выброса.
- Летучая зола. Остаток несгоревшего топлива (минеральных примесей). Содержится во взвешенном состоянии в дымовых газах.
- Промышленная сажа. Пыль твердого высокодисперсного углерода. Образуется в результате неполного сгорания или термического разложения углеводородов.
Пыль характеризуется дисперсным составом (распределением частиц по размерам). Диаметр частиц определяется происхождением и видом технологического процесса. В среднем величина составляет 0,1-100 мкм. Размеры частиц влияют на скорость их осаждения, на прозрачность либо мутность выбросов.
В среднем, ГВС на 90 % составляют газы и на 10 % – твердые и жидкие примеси.
Качественные показатели выбросов
Выбросы очень разнообразны и характеризуются физическими, физико-химическими, химическими, биологическими свойствами. Качества выбросов зависят от типа производства, особенностей технологических циклов.
Приведем в качестве примера, по каким показателям производится оценка выбросов от отдельного источника:
- Объемный расход выбросов, в том числе значения максимального, минимального и среднего объема.
- Температура выбросов, ее колебания (средняя, минимальная, максимальная, пиковые скачки). Верхняя граница определяет опасность деформации и термического разрушения оборудования, нижняя – указывает на опасность конденсации паров.
- Температура конденсации паров агрессивных жидких загрязнителей.
- Химический состав парогазовой и твердой фазы.
- Свойства дисперсной фазы: химический и дисперсный состав, истинная и насыпная плотность.
- Массовая концентрация.
- Термодинамика выброса: температура, давление, влажность, плотность газа.
Характеристика процессов рассеивания ЗВ
На процесс рассеивания загрязнителей в атмосфере влияют:
- устойчивость АВ;
- характер расположения предприятий на местности;
- рельеф местности;
- высота и размеры производственных зданий и сооружений;
- высота источника выброса, диаметр устья;
- температура и плотность выброса;
- агрегатное состояние загрязнителей.
Рассеивание ЗВ зависит также от метеорологических факторов:
- скорости и направления ветра;
- наличия и вида инверсий;
- температурной стратификации;
- влажности воздуха;
- атмосферного давления;
- штилей, осадков, туманов.
При изменении метеоусловий в воздушном слое на высоте 50-250 м рассеивание выбросов идет «по другому сценарию».
На то, как факел выброса перемещается по вертикали влияет распределение температур. Рассеивание в горизонтальном направлении зависит от скорости ветра.
Самый высокий уровень загрязнения АВ фиксируется от низких источников при скорости ветра до 1 м/с. Максимальные концентрации загрязнения при выбросах из устья высоких источников наблюдаются при скорости ветра до 7 м/с.
Учет залповых выбросов
Залповый выброс – кратковременный выброс большого объема ЗВ. Предусмотрен техрегламентами на отдельных стадиях производства, может происходить при аварийной разгерметизации оборудования.
Залповые выбросы бывают достаточно редко и характеризуются малой продолжительностью. По этой причине залповое поступление примесей увеличивает валовые выбросы незначительно.
Данные и средства для выполнения расчетов рассеивания ЗВ
Расчеты рассеивания ЗВ выполняются с использованием следующих данных и средств:
Данные и средства | Примечание |
Унифицированная программа расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) | Реализует требования утвержденной методики |
Метеорологические данные и коэффициенты рассеивания ЗВ в районе расположения объекта | |
Местоположение выбранных расчетных точек на ближайшей жилой застройке, границе СЗЗ | |
Показатели допустимых вкладов выбросов в загрязнение воздушного бассейна | Если в городе организована система сводных расчетов загрязнения АВ |
Данные о фоновой концентрации для ЗВ, по содержанию которых в приземном слое атмосферы ведутся регулярные наблюдения | Запрашиваются в Росгидромете |
Данные о метеорологическом режиме территории | Запрашиваются в Росгидромете или определяются по климатологическим справочникам |
Информация о повторяемости направлений ветра по восьмирумбовой розе ветров | |
Сведения о планировке прилегающих территорий и особенностях местности | Запрашиваются в местных органах Госархитектуры |
Данные для привязки источников объекта к местной системе координат | Запрашиваются в ТО Росприроднадзора или в органах по ООС города |
Перед началом расчетов рассеивания выбросов ЗВ проводится предварительная оценка целесообразности выполнения детальных расчетов. Количественная оценка коэффициента целесообразности проводится по рекомендациям пособия НИИ «Атмосфера».
Видео по теме
Предлагаем посмотреть видео о том, как посчитать выбросы от автостоянки с помощью программы Exsel:
Заключение
Расчет выбросов загрязняющих веществ – важная часть охраны атмосферного воздуха. Расчеты выбросов осуществляются по утвержденным методикам, которые Минприроды России включает в перечень на своем сайте.
Расчеты рассеивания загрязнений и определения их приземных концентраций выполняются методами, также установленными этим ведомством. Проведению расчета выбросов предшествует их инвентаризация, а также учет всех источников загрязнения.
На рассеивание загрязнений влияет множество параметров:
- характеристики источников выбросов;
- расположение предприятия;
- состав выбросов;
- особенности местности, а также географические, климатические, метеорологические факторы.