Комплексы воздухоохранных мероприятий

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЫБРОСЫ (ПДВ) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУШНЫЙ БАССЕЙН

1.1. Понятие о ПДВ……………………………………………………….……. 4
1.2. Нормирование и регулирование выбросов вредных веществ в воздушный бассейн……………………………………………………………………………. 5
1.3. Комплексы воздухоохранных мероприятий…………………………….. 10

ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПДВ, ПЛАТЕЖЕЙ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ И ПРИМЕРЫ ИХ РЕШЕНИЯ ……….13

ГЛАВА 3. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ СБРОСЫ (ПДС) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ СО СТОЧНЫМИ ВОДАМИ В ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ

3.1. Понятие о ПДС …………………………………………………………… 23

3.2. Нормирование и регулирование сбросов вредных веществ со сточными водами в водные объекты ..................................................................... 24

ГЛАВА 4. ЗАДАЧИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПДС И ПЛАТЕЖЕЙ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ………………………….……. 33

Список рекомендуемой учебной литературы ………………………………... 36

ГЛАВА 1. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЫБРОСЫ (ПДВ)

ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУШНЫЙ БАССЕЙН

Понятие о ПДВ

ГОСТ 17.2.3.02-78 определяет, что предельно допустимый выб­рос вредных веществ в атмосферу (ПДВ) устанавливается для каж­дого источника загрязнения атмосферы таким образом, что выбро­сы вредных веществ от данного источника и от совокупности источ­ников населенного пункта с учетом перспективы развития промыш­ленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере не создают приземную концентрацию, превышающую их ПДК для на­селения, растительного и животного мира.

Значения ПДБ устанавливаются во всех видах проектной доку­ментации на строительство новых и реконструкцию существующих предприятий. ПДВ устанавливается как для строящихся, так и для действующих предприятий.

Значения ПДВ определяются по единой для всей страны "Мето­дике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)", утвержденных Госкомгидрометом СССР и согласованных с Госстроем СССР и Минздравом СССР в 1986 году.

Величина предельно допустимого выброса (ПДВ) вредных ве­ществ является одним из основных показателей экологической безо­пасности предприятий. Если на участке строительства (реконструк­ции) предприятия сумма фонового загрязнения атмосферы и при­земных концентраций, создаваемых выбросами данного предприя­тия, выше ПДК_м.р. - строительство (реконструкция) не разрешается органами экологической и санитарной инспекций. Чем сильнее фо­новое загрязнение воздуха на участке строительства, тем меньше величина ПДВ для проектируемого предприятия. Если С_ф >= ПДК_м.р. - строительство (реконструкция) не разрешается.

Поэтому технологи и проектанты стремятся использовать в про­екте предприятия малоотходные, экологически безопасные техноло­гии и оборудование, обеспечивающее минимальную величину выб­роса вредных веществ (г/с). Уменьшить величину выброса можно также путем улавливания вредных веществ в устье источника выб­росов пыле - газоочистными аппаратами. Уменьшить величины при­земных концентраций можно путем увеличения высоты выброса (тру­бы) и увеличения расстояния до границы санитарно-защитной зоны с жилой застройкой, где должно соблюдаться ПДК_м.р.  Во всех случа­ях решения принимаются по результатам расчета рассеивания вред­ных веществ в атмосфере после выброса их из источника.

Значения безразмерного коэффициента, F, должны приниматься:

- для газообразных вредных веществ (сернистого газа, сероугле­рода и т.п.) и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) - 1;

- для пыли и золы (кроме указанных выше) - 2 при условии если средний эксплутационный коэффициент очистки >90 %; 2,5 при 75- 90 %; и 3 при менее 75% соответственно.

Величину, , следует определять, принимая температу­ру окружающего атмосферного воздуха T_в по средней температуре наружного воздуха в 13 часов наиболее жаркого месяца года по главе СНиП - А.6 - 72 "Строительная климатология и геофизика", а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Т_г - по действующим тля данного производства технологическим нормативам.

Средняя линейная скорость выхода газовоздушной смеси из ус­тья источника выброса, W_o (м/с), определяется по формуле

                                                    (1.5)

где D - диаметр устья источника выброса, м;

V₁ - расход газовоздушной смеси, м³/с.

Безразмерный коэффициент, m определяется по формуле

                                          (1.6)

Расчет параметра, f , производится по формуле

                                (1.7)

Значение безразмерного коэффициента, n , определяется в зави­симости от параметра v_м:

при v_м <= 0,3, n = 3;

при 03 <= v_м <=2,

                               (1.8)

при v_м > 2, n = 1

Расчет параметра v_м производится по формуле

                                               (1.9)

Вычисленные по формуле (1.3) максимальные приземные концентрации, С_м, для каждого отдельного вещества, подставляют в формулы (1.1) и (1.2), оценивают результаты (с учетом суммации и фоновых концентраций) и делают вывод о необходимости и объеме проведения технологических, санитарно-технических и архитектур­но-планировочных мероприятий.

Если в воздухе содержатся вещества, обладающие эффектом биологической суммации, то определяется одна, приведенная по ПДК к одному их этих веществ концентрация. Основным веществом вы­бирают то, которое относится к наибольшему классу опасности.

           (1.10)

Например, эффектом суммации действия обладают диоксид серы (сернистый ангидрид) и диоксид азота (СН 245 -71). Основным веще­ством является диоксид азота (второй класс опасности).

Если по результатам расчетов сумма превышает , то расчет продолжается с целью вычисления расстояния X (в метрах) на котором концентрации вредных веществ будут рав­ны ПДК.

Если <=  , то величину выброса утверждают как ПДВ и новых воздухоохранных мероприятий не планируют.

На расстоянии, Х_м (м), от источника выброса при неблагопри­ятных метеорологических условиях по оси факела выброса, дости­гается максимальная (наибольшая) приземная концентрация вред­ных веществ, С_м .

Величина Х_м определяется по формуле

                                                (1.11)

где d - безразмерная величина, определяемая по формулам в зависи­мости от значения v_м

при v_м <=2,                                        (1.12)

при v_м >2,                                          (1.13)

Если безразмерный коэффициент, F>=2, величина Х_м определя­ется по формуле

                                          (1.14)

Величины приземных концентраций примесей С (меньшие чем C_м) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях X (м) от источника выброса определяются по формуле

(1.15)

где S₁ - безразмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра в зависимости- от отношения Х/Х_м по графику (рисунок 1.1) или по формуле

, при 1<Х/Х_м<=8                   (1.16)

Если известны C_м и Х_м, то приняв С=ПДК можно по формуле (1.15) определить S_р а затем по рисунку 1.1 определить соотношение Х/Х_м и далее определить X (в метрах), то есть, безопасное по оси фа­кела выброса расстояние на котором С=ПДК (размер санитарно-защитной зоны предприятия).

Рисунок 1.1 График для определения значений безразмерного коэффициента S₁ (при Х/Х_м <8), то есть, при известных X и Х_м.

Минимальная высота трубы и размеры санитарно-защитной зоны определяются по основной формуле рассеивания выбросов (1.3) при фиксированном значении ПДВ (г/с). Полученный по расчету размер санитарно-защитной зоны "X" (в метрах) должен уточнять­ся (в сторону увеличения) в зависимости от розы ветров на участке расположения предприятия l_i по формуле

                                                        (1.17)

где L₀ - расчетное расстояние, от источников загрязнения до границ санитарно-защитной зоны (без учета поправки на розу ветров), до которого концентрации вредных веществ больше ПДК, м;

Р - среднегодовая повторяемость направлений ветров рассмат­риваемого румба, процент;

Р₀- повторяемость направлений ветров одного румба (при вось­ми румбовой розе ветров Р₀=12.5 %).

Построение чертежа санитарно-защитной зоны на карте мест­ности производится в соответствии с выбранным масштабом (на­пример,                   в 1 мм : 5000 мм или 1 мм : 10000 мм и т.п.), по направлени­ям, противоположным соответствующему румбу (например, восточ­ный ветер вызывает отклонение факела выброса в западную зону).

Можно определить величину ПДВ по основной формуле рассеи­вания выбросов (1.3) на расстоянии Х_м приравняв C_м =ПДК, а именно:

На практике в большинстве случаев пользуются защитой рас­стоянием (санитарно-защитная зона) или увеличением высоты выб­роса (трубы). Однако, уменьшить мощность фактического выброса, М, до ПДВ, можно путем применения пылегазоулавливающих ап­паратов и технологических мероприятий, уменьшающих выброс вредных веществ в воздушный бассейн.

Комплексы воздухоохранных мероприятий

Для достижения величины ПДВ применяют комплекс техноло­гических, архитектурно-планировочных и санитарно-технических

мероприятий, выбирая среди них наиболее экономически целесооб­разные. Эти мероприятия подробно описаны в рекомендуемых учеб­ных пособиях (2) и (5).

Наиболее часто на практике применяют следующие мероприятия:

технологические мероприятия:

- соблюдение технологических норм расхода электроэнергии и пара на единицу продукции.

- очистка сырья от вредных примесей (например, удаление серы из топлива), использование малосернистого мазута с содержанием серы 2 % и менее; перевод котельной с угля на мазут или природный газ; перевод предприятия на централизованное теплоснабжение с закрытием местной котельной.

- создание малоотходных технологических процессов (количество отходов меньше 10 % от количества сырья); применение рециркуля­ции отходящих газов (до 100 %) в технологическом процессе.

- использование вторичных энергоресурсов (ВЭР): установка экономайзеров, утилизация тепла вытяжного воздуха в системах вен­тиляции для подогрева приточного воздуха.

- замена сухих способов переработки пылящих материалов мок­рыми.

- применение пневмотранспорта для транспортировки пылящих материалов в деревообрабатывающих цехах, в силикатной промыш­ленности и т.д.

Архитектурно-планировочные мероприятия:

- выбор участка под строительство с учетом розы ветров, релье­фа местности, размещения существующих промузлов или промзоны.

- организация санитарно-защитных зоне радиусом от 50 до 1000 м и более в зависимости от класса предприятия и результатов расче­та рассеивания (L₀).

- посадка в санитарно-защитных зонах лесополос шириной 50 м с газонным разрывом 20 м, отдавая предпочтение районированным на Южном Урале газоустойчивым деревьям и кустарникам (боярыш­ник обыкновенный, смородина золотистая, клен ясенелистный, клен татарский и т.д.), а так же деревьям с высокими пылезащитными свой­ствами (вяз гладкий, ясень остролистый, можжевельник и т.д.).

Санитарно-технические мероприятия:

- организация местной аспирационной сети и общеобменной вентиляции цеха (участка) в соответствии с расчетами выбросов по каждому вредному веществу (г/с) и необходимой степени очистки.

- объединение мелких источников в единый источник одной ас­пирационной сетью.

- установка пылеочистного оборудования с выбором по паспор­там и с учетом необходимой степени очистки (Э, процент), произво­дительности (м³/с), температурного режима и себестоимости очист­ки, возможности переработки уловленных вредных веществ в полу­продукты или товарные продукты.

- установка газоочистного оборудования, снижающего кон­центрации вредных веществ в выбросах на основе процессов: аб­сорбции, адсорбции, каталитического сжигания, окисления. На­пример, применение мокрого скруббера, угольного адсорбера, печей сжигания, системы нейтрализации отработавших газов (СНОГ) и т.д.

Вопросы для самопроверки

Дать определение ПДВ, единицы измерения ПДВ и приземных концентраций.

Написать формулу эффективности очистки (степени очистки) пылегазовых выбросов.

Дать определение "фонового загрязнения атмосферы". По ка­ким вредным веществам оно определяется?

Дать определение санитарно-защитной зоны предприятия.

Перечислить технологические мероприятия по охране атмосфе­ры от загрязнения вредными веществами.

Перечислить архитектурно-планировочные мероприятия по ох­ране атмосферы от загрязнения вредными веществами.

Перечислить санитарно-технические мероприятия по охране атмосферы от загрязнения вредными веществами.

Привести примеры технологий для повторного использования вторичных энергоресурсов (ВЭР).