Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух
Скачать 1.74 Mb.
|
1.6.3. Сжигание попутного нефтяного газа.1. При проведении расчетов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от факельных установок [43] в зависимости от состава попутного нефтяного газа (ПНГ) необходимо учитывать физико-химические характеристики углеводородов С6+, если они присутствуют в заметных количествах, и, следовательно, оказывают ощутимое влияние на величину рассчитываемых параметров (объем теоретически необходимого количества воздуха для полного сжигания ПНГ, теплоты сгорания ПНГ, температуры и габаритов факела и т.п.) 1.1. Общая формула низших предельных углеводородов (алканов) СnН2п+2(где п-количество атомов углеродов в молекуле) и таблица 1 Приложения А1 [43] позволяют рассчитать молекулярную массу любого члена гомологического ряда. Например, при n=6:
где 12,011 - масса атома углерода; 1,008 - масса атома водорода.
Плотность насыщенных паров углеводородов С6+ при нормальных условиях можно приближенно оценить по формуле:
где 22,4 - объем 1 кг-моля i-го углеводорода, т.е.
Низшая теплота сгорания углеводородных конденсатов Qнк (ккал/кг) находится из выражения:
где содержание углерода [С]т, водорода [H]т,кислорода [O]т, серы [S]т и воды [W]т (влажность), в % мае, определяется расчетом по результатам лабораторного анализа. 1.2. Проверка условия бессажевого горения ПНГ проводится при сопоставлении Uзв линейной скоростью истечения ПНГ из устья сопла факела, Uист, определяемой по формуле:
где Wv - объемный расход ПНГ, м3 /сек; do- диаметр выходного сопла факельной установки, м; Uзв - линейная скорость распространения звука в сжигаемом ПНГ. Примечание: Расчет выбросов от установок («амбаров») по сжиганию нефтяного или бурового шлама (с учетом органической части шлама) можно провести по «Методике расчета параметров выбросов и валовых выбросов вредных веществ от факельных установок сжигания углеводородных смесей», -М., 1995 [101]. 1.6.4. Хранение и перегрузка сыпучих материалов1. В соответствии с новой редакцией «Методического пособия по расчету выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов», Новороссийск, 2002г., согласованной НИИ Атмосфера, для определения выбросов загрязняющих веществ при проведении погрузочно-разгрузочных работ, а также при статическом хранении сыпучих грузов целесообразно использование следующих положений. 1.1. Коэффициенты К1и К2дополнительно к имеющимся в действующей методике [37]:
1.2. Период отсутствия пыления для расчета валовых выбросов при хранении сыпучих грузов на открытом воздухе, кроме периода устойчивого снежного покрова, дополняется периодом выпадения осадков в виде дождя, определяемого как:
где - продолжительность дождей за рассматриваемый период в часах в зоне проведения работ. Запрашивается либо в территориальных органах Росгидромета, либо определяется согласно соответствующим климатологическим справочникам. 1.3. При статическом хранении и пересыпке песка с влажностью 3% и более выбросы пыли принимаются равными 0. Для других сыпучих строительных материалов пыление принимается равным 0 при влажности свыше 20%. 2. При расчетах выбросов по «Временному методическому пособию по расчету выбросов от неорганизованных источников строительных материалов» [37] рекомендуется использовать значения коэффициентов K1и K2для ряда дополнительных сыпучих материалов из «Временных методических указаний по расчету выбросов загрязняющих веществ (пыли) в атмосферу при складировании и перегрузке сыпучих материалов на предприятиях речного флота» [53], в том числе:
3. При использовании расчетных формул, содержащих коэффициент, учитывающий местные метеоусловия - скорость ветра (для неорганизованных источников загрязнения атмосферы при перегрузке, перемещении и хранении сыпучих материалов), необходимо учитывать следующее: - валовый выброс определяется при средней за рассматриваемый период скорости ветра, в частности - среднегодовой (по данным территориальных органов Росгидромета, либо по климатическим справочникам); - для конкретного источника значения максимальных разовых выбросов определяются при разных скоростях ветра, в т.ч. для скорости U* (по средним многолетним данным, повторяемость превышения которой составляет 5%). 4. При проведении земляных работ для торфа коэффициенты K1, и K2принимаются равными соответственно 0,04 и 0,01. 5. Значение величины уноса пыли с метра квадратного поверхности q'(г/м2∙с) для древесных опилок и торфа временно рекомендуется брать как q'=0,002. 6. Для расчета выбросов пыли при перегрузке и хранении соли по «Временным методическим указаниям по расчету выбросов загрязняющих веществ (пыли) в атмосферу при складировании и перегрузке сыпучих материалов на предприятиях речного флота» [53] временно значения коэффициентов K8(учет перегрузки грейферами) и q (удельная сдуваемость при хранении) можно принимать по аммофосу. 7. Для перевода массы сыпучего материала (щебень, гравий и т.п.) из объемных единиц в весовые следует пользоваться объемным весом (насыпной плотностью), определяемым либо по паспортным данным на материал, либо по справочным данным. 8. Если сыпучий материал гранулирован и, как правило, обработан специальным обеспыливающим составом, в расчетные формулы для перегрузки и храпения вводится коэффициент, учитывающий эффективность применяемого средства:
где η - эффективность обеспыливания при грануляции, %. Как, правило, эффективность пылеподавления гранулированного материала составляет 90%. Если в сертификатах на сыпучий груз приводится его характеристика пыления с учетом мероприятий по обеспыливанию, то значение указанной пылимости соответствует величине: K1∙K2∙(1-η/100). 9. Удельный показатель пылевыделения при перегрузке тонны металлолома составляет величину, равную 1,02 кг/т или 1,02∙103 г/т. Определение выбросов при перегрузке металлолома производится по методикам [37, 53]. К особенностям данного расчета относится: - коэффициент K1равен удельному показателю выделения пыли при перегрузке металлолома, т. е. K1=1,02∙103 г/т; - коэффициенты K5и K7(влажность и крупность) учтены в удельном показателе. С учетом вышесказанного расчетные формулы, определяющие выбросы при перегрузке черного лома имеют вид: - для определения максимальных выбросов:
- для определения валовых выбросов:
где: K2 - доля пыли (от всей весовой пыли), переходящая в аэрозоль. Определяется по максимальной величине из значений K2(табл. 1 в [37]): 0,07; K3 - коэффициент, учитывающий местные метеоусловия [37]; K4 - коэффициент, учитывающий местные условия, степень защищенности узла от внешних воздействий, условия пылеобразования. Берется по данным табл. 3 в [37]; K8 - коэффициент, учитывающий тип грейфера и род перегружаемого материала. Определяется по табл.8 в [53]; Gчас - суммарное количество перерабатываемого материала в час, т/час. Определяется главным технологом предприятия; Gгод - суммарное количество перерабатываемого материала в течение года, т/год. Определяется главным технологом предприятия на основе фактически переработанного материала или планируемого на год; В - коэффициент, учитывающий высоту пересыпки. Выделяемая пыль имеет сложный состав: металлическая пыль, окрасочная пыль, масла и т.п. Учитывая, что основным загрязняющим веществом при перегрузке черного лома являются соединения железа, выделяемая пыль классифицируется как оксиды железа с кодом 0123. 1.6.5. Нанесение лакокрасочных покрытий1. В «Методике расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при нанесении лакокрасочных покрытий» [29] нелетучая (сухая) часть ( ) из выделившегося при окраске аэрозоля определяется по формуле:
где тк - масса используемой ЛКМ, кг; δа - доля краски, поступившей в атмосферный воздух в виде аэрозоля (табл. 2), % мас; fр -доля летучей части в ЛКМ (табл. 1),% мас. 2. Максимальное количество загрязняющих веществ, выделяющееся при окрасочных работах, согласно «Методике проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для баз дорожной техники (расчетным методом)» [35], определяется по расколу ЛКМ в месяц наиболее интенсивной работы лакокрасочного участка (например, в дни подготовки к годовому осмотру). 3. Расчет максимального выброса производится для операций окраски и сушки отдельно по каждому компоненту по формулам:
где: Р - выброс аэрозоля краски либо отдельных компонентов растворителей за месяц напряженной работы при окраске (сушке); t - число рабочих часов в день при окраске (сушке); n- число дней работы участка за месяц напряженной работы при окраске (сушке). Если окраска и сушка производится одновременно, значения максимально разовых выбросов при этих операциях суммируются. При наличии газоочистного оборудования максимально разовый выброс рассчитывается по формуле:
где η - эффективность очистной установки, дол. ед. (по паспортным данным для проектируемых предприятий и фактическим - для действующих). 4. Табл.1 Методики [29] содержит информацию о составе ЛКМ в соответствии с действующими ГОСТами или ТУ и т.п., т.е. с вязкостью «исходного товарного ЛКМ, поставляемого заводом-изготовителем». При использовании дополнительных количеств растворителей известного состава для доведения ЛКМ до рабочей вязкости величину «летучей части» (в % массовых) надо увеличить пропорционально количеству введенного растворителя. Поскольку эта добавка может варьироваться в довольно широких пределах и зависит как от свойств самого технологического оборудования для нанесения ЛКМ, так и от требуемого качества наносимого покрытия (толщина слоя, укрывистость и т.д.), разработчики методики ограничились информацией, гарантированной соответствующими стандартами на ЛКМ. При нанесении ЛКМ способами окраски, сопровождающимися выделениями окрасочного аэрозоля, возможно применение коэффициента его оседания (Kос) для организованных источников при известной длине воздуховодов. Значение коэффициента оседания аэрозоля краски для организованных источников в зависимости от длины газовоздушного тракта, Kос
Коэффициент учитывается при расчете валового и максимального разового выброса аэрозоля краски. 5. По имеющимся данным, соотношение между толуолом и эпихлоргидрином в составе летучих при нанесении ЭД-20 составляет 79:21 (в мае. %) соответственно. 1.6.6. Механическая обработка материалов1. В большинстве случаев для определения выбросов загрязняющих веществ от технологического оборудования механической обработки материалов (металлы, древесина, пластмассы, стеклопластики и т.п.) используются расчетные методы [28]. Эти методы позволяют определить массу выделившихся в атмосферу вредных веществ. Когда технологические установки оборудованы местными отсосами, количество загрязняющих веществ, поступающих через них в атмосферу, будет равно количеству выделяющихся вредных веществ (тo), умноженному на значение эффективности местных отсосов в долях единицы (η). Оставшаяся часть выделившихся вредных веществ mо∙(1-η)поступает в производственное помещение и затем в атмосферный воздух через общеобменную вентиляцию или при ее отсутствии через оконные или дверные проемы. Общее количество поступающих в атмосферу вредных веществ (М)будет равно:
В этом случае (а так же при отсутствии местных отсосов) с определенным запасом можно принимать, что количество выделившихся газообразных веществ будет равно количеству этих веществ, поступивших в атмосферу. Что касается твердых веществ, то масса выброса этих веществ в атмосферу будет зависеть от их дисперсного состава. По мере удаления от источника выделения происходит осаждение частиц за счет сил гравитации. Поэтому, для расчета количества твердых веществ, поступающих в атмосферу через общеобменную вентиляцию или при ее отсутствии через оконные или дверные проемы, необходимо к значению выделений этих веществ вводить поправочный коэффициент. Временные рекомендации по применению поправочных коэффициентов даны в разделе 1.6 настоящего Пособия. 2. При расчете выбросов древесной пыли для организованных и неорганизованных ИЗА, временно, до выхода соответствующих методических документов, возможно применение понижающего коэффициента K5,учитывающего влажность обрабатываемой древесины, приведенного в [37]. 3. При обработке металлических изделий на полировальных станках с использованием пасты ГОИ выделяемая пыль имеет следующий состав (по экспертным оценкам НИИ Атмосфера): - пыль оксида металла (в частности, оксид железа (код 0123) - 25%; - пыль меховая (шерстяная, пуховая) (код 2920) или хлопковая (код 2917) - 10%; - хрома трехвалентные соединения (в пересчете на Сr3+) (код 0228) - 65%. 4. При полировании металлических изделий без пасты ГОИ выделяется: - пыль меховая (шерстяная, пуховая) или хлопковая - до 98%; - пыль оксида металла до 2%. 5. В «Методике расчета выделений (выбросов) ЗВ в атмосферу при механической обработке металлов (на основе удельных показателей)», СПб., 1998г. [28], в табл. 5.1.3. «Удельные выделения пыли при абразивной заточке инструмента» для оборудования: «Специальные станки для заточки сверл» и «Станки для заточки режущего инструмента деревообрабатывающих станков» представлены суммарные выделения пыли металлической и абразивной в соотношении: 70% пыли металла и 30% пыли абразива:
6. В таблице 5.1.4 «Методики расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (на основе удельных выделений)», СПб.. 1997 [28] приведены удельные показатели выделения пыли для чугуна и цветных металлов, которые относятся к «хрупким» материалам. При обработке стали, «пластичного» материала, на станках фрезерных, сверлильных, токарных без применения СОЖ, образуется металлическая стружка, т.е. выделения пыли размером 200 мкм и менее не происходит, при применении СОЖ - количество выделяющейся в атмосферу аэрозоли СОЖ рассчитывается по данным табл. 5.2.1. 7. При обработке стали на отрезных и карцевальных станках удельные выделения пыли, кодируемой как «оксиды железа», код 0123, представлены в табл. 5.1.1. 8. Ручная холодная резка поролона сопровождается выделениями пыли мягкого полиуретана (поролона). Количество выделяющейся пыли (пыль аминопластов, код 2934), вследствие отсутствия утвержденных расчетных методик, следует определять замерами. В случае невозможности проведения инструментальной инвентаризации, временно, до выхода соответствующих методических указаний, рекомендуется принимать выделения пыли поролона от одного рабочего места равными 0,002 г/с при непрерывной работе в течение 20 минут. 9. При производстве пластиковых окон из поливинилхлорида (ПВХ) производится механическая обработка деталей на различном оборудовании, сопровождающаяся выбросами пыли поливинилпирролидона (пыли поливинилхлорида (ПВХ)) (код 2921). - на станках токарных, сверлильных, фрезерных:
- при абразивной зачистке и шлифовке:
- при резке: Количество пыли, образующейся при резке неметаллических изделий, определяется по формуле:
где: b- ширина распила, мм; v - подача, мм/мин; H - толщина обрабатываемого материала, мм; j- плотность, обрабатываемого материала. 1.6.7. Производство металлопокрытий гальваническим способомРасчет максимальных (г/с) и валовых (т/г) выбросов в атмосферу вредных (загрязняющих) веществ (ЗВ) от организованных источников гальванических участков (цехов) по величинам удельных показателей следует проводить по «Методике расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при производстве металлопокрытий гальваническим) способом (по величинам удельных показателей) [30]. Дополнительно разъясняем некоторые положения данной методики и особенности ее применения: 1. Величины удельных выделений ЗВ с поверхности ванны (удельные показатели) для: а) приборостроительных предприятий всех отраслей промышленности (в том числе и радиоэлектронной) при: - подготовке деталей перед нанесением металлопокрытий химическим и гальваническим способом (в том числе и при удалении жировых загрязнений с поверхности деталей органическими растворителями); - нанесении металлопокрытий; - изготовлении штампов с применением гальванопластики и пластмасс; - металлизации пластмасс (кроме производства печатных плат) следует выбирать, соответственно, из таблиц с 1-й по 4-ю обязательного Приложения А методики [30], предварительно приведя указанные на с. 44 в 7-й графе таблицы величины удельных выделений паров органических растворителей при удалении жировых загрязнений с поверхности деталей в соответствие с нижеприведенными данными:
б) авторемонтных предприятий, относящихся к машиностроительной отрасли, ремонтно-обслуживающих предприятий и машиностроительных заводов агропромышленного комплекса при: - обезжиривании изделий (в том числе органическими растворителями); - химическом травлении изделий; - снятии старых покрытий; - полировании; - нанесении покрытий на изделия следует выбирать из табл. 4.4 методики [30] с учетом данных табл. 4.3 по аэрозольной и газовой (парообразной) составляющим, переведя предварительно максимальные значения удельных показателей выделений паров органических растворителей с поверхности зеркала ванны (с. 26, поз. 1а табл. 4.4) к условиям, указанным в п. 4.2.2 (минимальная скорость воздушного потока нал поверхностью зеркала ванны, температура воздуха в помещении гальванического участка (цеха) 20ºС, заполнение ванны органическим растворителем на 70%). Для этого необходимо максимальное значение удельного показателя выделений с поверхности ванны k-го органического растворителя разделить на произведение коэффициентов K3max=1,43 и K7max=10. Результат пересчета (с учетом осреднения данных) представлен ниже:
2. Указанное на с. 13 методики [30] в первой строке значение коэффициентов K3,равное 1,47, исправить на 1,43. 3. Фразу «(или фреон 113)», следующую за «тетрахлорэтиленом» во второй графе на с.26, п. 1а табл.4.4 методики [30], необходимо исключить. 3. Рекомендации по расчету максимальных из разовых и валовых выбросов в атмосферу паров органических растворителей для основных групп технологических процессов (ТП) приведены в Приложении 4 настоящего Пособия. 1.6.8. Асфальтобетонные заводы (АБЗ)1. В «Методике проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальтобетонных заводов» [47] расчет выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива во всех нагревательных устройствах кроме котлов котельных выполняется по формулам, приведенным в п.3.2 -3.6 (стр. 16-22). 2. Доля ванадия, оседающего с твердыми частицами на поверхностях нагрева, ηос, принимается равной 0 (п.3.6, стр. 22). 3. При наличии на территории АБЗ котельных расчет выбросов от них должен проводиться по «Методике определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал в час» [32]. 4. Для вычисления максимальных (г/с) и валовых (т/год) выбросов при сливе гудрона (битума) и его хранении можно рекомендовать: 4.1. Выполнить расчет давления насыщенных паров битума (гудрона, дегтя), код загрязняющего вещества 2754, ПДКм.р.=1 мг/м3 - углеводороды предельные (С12-С19). а) По температуре начала кипения нефтепродукта (Ткип=280°С) в соответствии с модифицированной формулой Кистяковского [49] определяется мольная теплота испарения (парообразования):
где: Ткип - температура начала кипения нефтепродукта, град. К; ΔН - мольная теплота испарения нефтепродукта, кДж/моль. б) По уравнению Клаузиуса-Клапейрона [49] рассчитывается температурная зависимость давления насыщенных паров нефтепродукта:
где: Рнас - искомое при температуре Т (град. К) давление паров нефтепродукта. Па; Ркип - 1,013*105 Па (760 мм. рт. ст.) - атмосферное давление; ΔН - вычисленная по формуле (1.59) мольная теплота испарения; R=8,314 Дж/(моль∙град.К) - универсальная газовая постоянная; Ткип - температура начала кипения нефтепродукта (280+273=553 град.К). Результаты расчета сведены в таблицу:
Примечание: Приведенные данные носят справочный характер и могут применяться для расчетов выбросов при хранении битума (гудрона, дегтя) и приготовлении асфальтобетонных смесей (АБС) по действующим расчетным методикам [36,39,40]. 4.2. АБЗ. Битумное отделение (пример). Исходные данные для расчета: тип асфальтосмесительной установки ДС-168, производительность 130-160 т/час. Принимаем время работы в течение года τ=4380 час/год. Максимальный выпуск АБС составит GАБС=160 т/ч∙4380 ч/год=700800 т/год. Для приготовления АБС расходуется 6-8 % битума, выбираем 7 %. Выбросы при хранении битума (гудрона, дегтя) (формулы 5.3.1 и 5.3.2 методики [36]) в одном резервуаре:
где: m=187 - молекулярная масса битума (принята по температуре начала кипения Ткип=280°С); Kоб=1,50. Примечание: Аналогичным образом учитываются выбросы и от других резервуаров для хранения нефтепродуктов, а также от асфальтосмесительной установки (для приготовления АБС принята t=160-180°С). Для расчета М принята (большое дыхание при заполнении резервуара). При хранении за счет подогрева может быть увеличена, например, до 140ºС. 1.6.9. Стационарные дизельные установки1. В настоящее время нет достаточной информации для разработки удельных технологических показателей выбросов от дизельных установок, работающих на природном газе. Исходя из имеющихся данных, при переводе на газодизельный процесс (с природным газом) можно предполагать уменьшение выбросов: - оксида углерода - на 20-30 % - оксидов азота - в 2-3 раза; - альдегидов - в 15-20 раз; - сажи - в 15-20 раз; - бенз(а)пирена - в 20 раз; - диоксида серы - в зависимости от содержания серы в топливе; по сравнению с показателями, приведенными в [44]. Для более строгого учета выбросов зарубежных газодизельных установок целесообразно руководствоваться сертификатами с экологическими показателями фирм-изготовителей. При этом целесообразно предусмотреть инструментальную проверку соблюдения нормативов выбросов для таких установок. 2. По вопросам внедрения конкретных природоохранных технологий, приведенных в [44], рекомендуем обращаться в НИИ Атмосфера. 3. При использовании [44] в случаях, когда в исходных данных отсутствует информация о мощности установки, расчет максимально разового выброса (г/с) выполняется по данным о расходе топлива (формула (2), табл. 3 и 4). 4. При работе газодизельной установки на попутном нефтяном газе поступающие от нее в атмосферу углеводороды рекомендуется классифицировать как углеводороды С1-С5. 5. Расчет выбросов от стационарных термодинамических установок, оснащенных авиационным двигателем, рекомендуется проводить согласно [66]. 1.6.10. Сварочные работы1. В «Методике расчёта выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах (на основе удельных показателей)» [27] в таблицах удельных показателей выделения загрязняющих веществ в колонке «диоксид азота» приведена суммарная величина выбросов оксидов азота в пересчёте на NO2. 2. При расчете выбросов целесообразно учитывать образование огарков сварочных электродов. Расчет нормативного образования огарков сварочных электродов при работе сварочных аппаратов выполняется, исходя из количества израсходованных электродов и нормативного образования отходов при работе сварочных аппаратов по следующей формуле:
где G- количество использованных электродов, кг/год; n - норматив образования огарков от расхода электродов, %, который принимается по данным предприятия, либо действующим отраслевым нормативом. При отсутствии указанных сведений норматив образования отходов рекомендуется принимать в соответствии с [102], равным 15 %,т.е. n=15%. Пример: По данным предприятия, расход электродов за год составляет УОНИ 13/55-80 кг, Св-0,7ГС - 62 кг, итого - 142 кг/год. Нормативное количество огарков сварочных электродов составит:
Таким образом, для расчета выбросов загрязняющих веществ используем расход электродов, равный 121 кг/год. 3. При сварке деталей пластиковых окон из ПВХ выделения ЗВ на одну сварку стык составляют (по аналогии со сваркой полиэтиленовых труб): Винил хлористый - 0,0039 г; Оксид углерода - 0,009 г. |