Расчетные методики определения выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу (Разделы 1.1. - 1.6. Приложения N 1 к Инструкции по проведению инвентаризации источников загрязнения и нормированию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для предприятий Республики Узбекистан) (Утверждены Приказом председателя ГК по охране природы 15.12.2005 г. N 105, зарегистрированным МЮ 03.01.2006 г. N 1533)

ПРИЛОЖЕНИЕ N 1

к Инструкции, утвержденной

Приказом председателя Госкомприроды

от 15.12.2005 г. N 105

зарегистрированным МЮ

03.01.2006 г. N 1533

РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДИКИ

определения выделений (выбросов)

загрязняющих веществ в атмосферу *

1.1. АВТОГАЗОЗАПРАВОЧНАЯ СТАНЦИЯ

При эксплуатации АГЗС технологически неизбежные потери сжиженных газов имеются при следующих технологических процессах:

1. При сливе (приеме) и наполнении (отпуске) сжиженных газов - слив из железнодорожных цистерн (если это имеется), слив из автомобильных цистерн, заправка газобаллонных автомобилей, наполнение бытовых баллонов.

2. При операциях, связанных с ремонтом оборудования - освобождение сосудов в связи с ремонтом и освидетельствованием или при полной реализации поступившего сжиженного газа.

3. При эксплуатации станции - проверка предохранительных клапанов и запорной арматуры.

4. При хранении сжиженного газа из-за его естественной убыли.

Потери сжиженных газов по элементам затрат происходят на АГЗС в разные отрезки времени, и их необходимо относить на разные объемы расхода газа.

Так потери при сливе автоцистерн или железнодорожных цистерн, если они будут, происходят эпизодически, и их нужно относить к массе газа, принятого из цистерны.

Потери при заправке автомашин и заполнении бытовых баллонов происходят регулярно, ежесуточно, и их надо отнести к ежесуточной (проектной) производительности АГЗС.

Потери при продувках резервуаров, при ремонте трубопроводов и арматуры происходят один раз в 4-8 лет, но их нужно распределить равномерно на каждый год и относить на годовую проектную производительность АГЗС.

Естественная убыль происходит постоянно, но ее вычисляют в расчете на год и относят к годовой производительности.

Поэтому нами применен методический прием вычисления относительных потерь - в процентах или в кг на 1 тонну сжиженного газа, что позволит регулярно, ежемесячно учитывать потери и составлять официальную статистическую отчетность о величине потерь, вычисляя их по ежемесячному количеству сжиженного газа, поступившего на АГЗС для реализации.

Расчет норм технологических потерь

сжиженных газов для АГЗС

Потери газа при сливе одной железнодорожной цистерны рассчитываются по формуле:

                      ж         г        вs

П1* = Пж+Пж+Пж, кг                                       (1.1),

      ж

Пж = 2pж*Vш                                                       (1.2),

          (пи)       2

Vш = ---- * Д ш * Lш                                              (1.3).

            4

Шланг сливно-наливной большого давления во взрывобезопасном исполнении по МРТУ-38-5-6089-66:

   ж                       (пи)

Пж    = 2 * 590 * ----- * 0,076*10 = 53,503 кг

                              4

       г

Пж - потери сжиженного газа в газовой фазе при сливе одной цистерны, кг

       г

Пж = pг*Vш, кг                                                         (1.4),

    г                            (пи)                2

Пж = 14,035 * ---- * 0,038  * 10 = 0,160 кг

                                   4

      вз

Пж = pг*Vц, кг                                                         (1.5),

Потери газа при сливе одной железнодорожной цистерны равны:

                   ж            г         вз

Пж = Пж + Пж+ Пж = 53,503 + 0,160 + 842,1 = 895,763 кг

Потери газа при наполнении автоцистерн из одной железнодорожной цистерны:

     а

П2 = па*pж*Vш, кг                                                      (1.6),

        Vж

na = ---- , шт                                                               (1.7),

         Va

           60

na = -------- = 9 автоцистерн

         7,25

          (Пи)        2

Vш = ---- * Д ш * Lш                                                   (1.8),

            4

          3,14              2

Vш = ------- * 0,038 * 3 = 0,0034 куб.м

             4

Па = па * рж * Vш =- 9 * 590 * 0,0034 = 18,057 кг.

Таким образом, потери сжиженного газа при сливе каждой железнодорожной цистерны и наполнении из нее автоцистерн составят 895,763 + 18,057 = 913,820 кг.

Потери сжиженного газа при сливе железнодорожных цистерн и при наполнении автозаправщиков происходят при сливе одной железнодорожной цистерны емкостью 60 куб.м при ее стандартном наполнении на 85%, содержащей массу сжиженных газов плотностью 0,59 т/куб.м в количестве:

G = Vц * 0,85 * рж. = 60 * 0,85 * 0,59 = 30,09 т

Норматив потерь сжиженных газов при сливе железнодорожных цистерн и наполнении из них автозаправщиков или автоцистерн на тонну поступающего сжиженного газа в процентах или в кг составляет:

П1 = 913,82 : 30090 * 100 = 3,037% или 30,37 кг/т

Потери при сливе автоцистерн в расходные емкости.

1) Потери газа в жидкой фазе при сливе одной автоцистерны из шланга внутренним диаметром 38 мм длиной 3 м:

                                                       2

    ж                                    (пи)Дш

П2   = (ро)ж * Vш = (ро)ж * ---------- * Lш                                    (1.9),

                                                4

    ж               (пи)            2

П2 = 590 * ------ * 0,038  * 3 = 2,006 кг

                      4

2) Потери газа в паровой фазе из шланга, плотность насыщенных паров Рп-14,035 кг/куб.м.

    г

П2 = 14,035 * 0,0034 = 0,0477 кг

3) Потери газа и паровой фазе при сливе автоцистерны емкостью 7,25 куб.м за счет остатка паровой фазы во всей емкости цистерны:

    ц

П2=рп*Vп.ц                                                                       (1.10),

Рп = 14,035 кг/куб.м,

    ц

П2= 14,035*6,2= 87,017 кг.

Плотность сжиженных углеводородных газов в жидкой фазе, их паров и смесей определяются по компонентному составу и температуре.

Во всех примерах расчета норм технологических потерь приняты условные величины плотностей рж = 590, рп = 14,035 и pг = 2,36  кг/куб.м, что не влияет на относительную величину потерь (в %% или в кг/т сжиженных газов), так как эти величины плотности присутствуют как в числителе - при определении абсолютной величины потерь, так и в знаменателе - при расчете массы газов в цистерне или суточной, годовой производительности станции.

4) Потери при продувке контрольного баллона, необходимой по технологическому регламенту после каждого заполнения рабочих емкостей. Продувка осуществляется через вентиль с проходным отверстием 50 мм при давлении насыщения 16 кг/кв.см. в течение 20 сек. Из контрольного баллона стравливается паровая фаза плотностью 14,035 кг/куб.м.

По общепринятым газодинамическим формулам вычисляем расход газа при истечении из выходного отверстия.

                                                                   Р

W = 4,43 * (корень квадратный из) ----------- , м/сек               (1.11)

                                                                 (ро)п

Рассчитываем скорость истечения газа:

Р  -  давление газа, Р = 16 кг/кв.см.;

(ро)п - плотность газа (паров насыщения) рп = 14,035 кг/куб.м.;

4,43 - эмпирический коэффициент.

                                                                    16

W = 4,43 * (корень квадратный из) ----------- = 4.74 м/сек

                                                                 14.035

    k       f  * w  *273 * t

П2  = ----------------------- * (ро)n                                                      (1.12)

                     Т

Расход газа плотностью 14,035 кг/куб.м при истечении из входного отверстия диаметром 50 мм при скорости 4,74 м/сек, при средней температуре воздуха 20 градусов по цельсию (Т = 293 градусов К) в течение 20 сек будет равен:

f - сечение выходного отверстия, кв.м:

                2

       (пи)Д       пи            2

f = --------- = ------ * 0,05  = 0,002 кв.м

          4            4

    k     0,002 * 4,74 * 273 * 20

П1  = -------------------------------- * 14,035 = 2,48 кг

                            293

Потери газа по пунктам 1, 2, 3 и 4 происходят при сливе одной автоцистерны емкостью 7,25 куб.м при ее стандартном наполнении на 85%, содержащей сжиженных газов плотностью 0,59 т/куб.м:

G=Vц * 0,85 * рж=7,25 * 0,85 * 0,59=3,6 т

Поэтому, определяя относительные потери сжиженных газов в жидкой и паровой фазе при сливе автоцистерны, относим каждый элемент потерь к массе 3,6 т жидкого газа, содержащегося в цистерне и сливаемого в приемную емкость АГЗС; определяем процент потерь при каждой операции и относительные потери в кг/т сжиженного газа.

    ж

П2 = 2,006 : 3600 * 100 = 0,0557 % или 0,557 кг/т;

    г

П2 = 0,0477: 3600 * 100 = 0,0013 % или 0,013 кг/т;

    ц

П2=87,017: 3600* 100= 2,4171 % или 24,171 кг/т;

    к

П2 = 2,48 : 3600 * 100 = 0,0689 % или 0,689 кг/т.

ВСЕГО: П2 = 91,5507 : 3600 * 100 = 2,543 % или 25,43 кг/т

Для расчета потерь при заправке баллонных автомобилей и бытовых газовых баллонов со сжиженным газом определим суточный, а для дальнейших расчетов и годовой расход сжиженного газа на заполнение баллонов.

По техническому проекту АГЗС пропускная способность станции составляет 300 заправок в сутки автомобильных баллонов емкостью 50 л и по 10000 бытовых баллонов емкостью 50 и 27 л в год или по 10000:250 = 40 баллонов в сутки.

Вычисляем потенциальный (проектный) суточный и годовой расход сжиженного газа на заполнение баллонов:

автомобильных: 0,05 * 0,59 * 300 = 8,85 т в сутки;

бытовых 50л: 0,05 * 0,59 * 40 = 1,18 т;

бытовых 27л: 0,027 * 0,59 * 40 = 0,6372 т.

ВСЕГО расход сжиженного газа на заполнение баллонов в сутки - 10,6672 т, а в год * 250 = 2666,8 т

Рассчитываем потери сжиженного газа при заправке баллонных автомобилей:

                  -3

П3=1,3*10*рж*п, кг/сутки        (1.13),

1,3 литра - потери сжиженного газа при заправке одного газобаллонного автомобиля;

    -3

10 - перевод литров в куб.м;

рж - плотность сжиженных газов рж = 590 кг/куб.м;

п - количество заправок автомобилей в сутки.

                  -3

П3=1,3*10* 590 * 300=230,1 кг/сутки

Среднесуточный расход сжиженного газа составляет 10,6672 т/сутки.

Вычисляем процент потерь при заправке:

         230,1 * 100

П1 = ---------------- = 2,1571% или 21,571 кг/т сжиженного газа

           10667,2

Потери при наполнении бытовых газовых баллонов вычисляем по формуле:

П4=рж*V1*п1+ рж*V2*п2, кг/сутки                                (1.14),

П4 = 590 * 0,000402 * 40 + 590 * 0,00031 * 40 = 16,8032 кг/сут.

Вычисляем процент потерь при наполнении бытовых баллонов:

             16,8032 * 100

П4 = ------------------------ = 0,1575% или 1,575 кг/т.сж.газа

                 10667,2

Потери при освидетельствовании баллонов рассчитываются пo формуле:

П5= рг * Р1 * п1 * V1, кг,                                               (1.15),

где:

рг=2,36 кг/куб.м ;

рг - плотность смеси газов при нормальных условиях;

t=20 град. С и Р=1 кг/кв.см

V1 - объем баллонов 0,05 куб.м и 0,027 куб.м;

Р1 - среднее остаточное давление в пустых баллонах, подаваемых на освидетельствование, по многократным замерам ЦНИЛа;

Р1 = 3 кг/кв.см;

П1 - количество освидетельствований баллонов по техническому проекту в год или за сутки п1 = п2 = п3= 900 шт/год

или 900:250 = 3,6 шт/сутки;

П5=(ро)1*Р*п*(V1+ V2+ V3)=2,36*3*3,6*(0,05 + 0,05 + 0,027) = 3,237

Вычисляем процент потерь при освидетельствовании баллонов:

           3,237 * 100

П5 = ------------------ = 0,0303% кг/т сжижженого газа

             10667,2

Потери газа при продувках резервуаров, сосудов после их ремонта.

Продувка расходных емкостей 2 х 25 куб.м и сливных емкостей 2 х 5 куб.м. производится после их капитальных ремонтов 1 раз в 2 года, т.е.: 1/2 раза в год:

П6=3*V* (ро)n *п, где:                                                  (1.16),

3 - среднее остаточное давление газов в опустошенных резервуарах, кг/кв.см;

(ро)n  - плотность паров, (ро)n  = 0,014035т/куб.м;

V - общий объем емкостей при их продувке, куб.м.

V = 2 * 25 + 2 * 5 = 60 куб.м;

п - число продувок в год,

п=1/2

    п

П6 = 3 * 60 * 0,014035 * 1/2 = 1,2632 т/год.

Годовая проектная производительность АГЗС - 2666,8 т в год.

Вычисляем процент потерь газа при продувках резервуаров:

    п     1,2632 * 100

П6 = ------------------- = 0,474 % или 0,474 кг/т сжижженного газа

               2666,8

Потери при гидроиспытании резервуаров -1 раз в 7 лет

V1= 25 куб.м * 2 = 50 куб.м;

V2 =5 * 2 = 10 куб.м.

Потери газа при гидроиспытании одного резервуара по опыту эксплуатации Бухарской кустовой базы сжиженного газа по данным ЦНИЛа ГАО "Узнефтегаздобыча" составляют для резервуара V1 = 25 куб.м - 1,5 тонн, V2= 5 куб.м - 0,3 тонн.

Общие потери газа при гидроиспытаниях составляют:

    н     1,5 * 2 + 0,3 * 2

П6 = ----------------------- = 0,514 т/год

                      7

Вычисляем процент потерь газа при гидроиспытаниях резервуаров

    н      0,514 * 100

П6 = -------------------- = 0,0193% или 0,193 кг/т сжиженного газа

                 2666,8

Суммарные потери при продувках резервуаров составят:

           п      н

П6=П6+П6= 0,0474 + 0,0193 = 0,0667 % или 0,667 кт/т сжиженного газа.

Потери при проверке предохранительных клапанов рассчитываем по формуле:

П7 = 0,01 * К * n * a * f * B * (корень квадратный из) (Р1 - Р2) * (рo)n,

кг/год,                                                                                       (1.17),

где:

К - количество клапанов, по техпроекту, К= 20 штук;

п - количество проверок клапанов в год, п = 2;

а - коэффициент расхода, по паспорту клапанов = 0,6;

f - площадь сечения клапана в проходной части, кв.мм, при

d = 40 мм f = 1256 кв.мм;

В - эмпирический коэффициент, при P1 : Р2 = 1.25 В = 0,447;

P1- максимальное избыточное давление перед клапаном

P1 = 18 кг/кв.см;

Р2 - избыточное давление после сработки клапана,

Р2 = 16 кг/кв.см;

(ро)n - плотность насыщенных паров сжиженных газов

(ро)n =14,035 кг/куб.м

П7 = 0,01 * 20 * 2 * 0,6 * 1256 * 0,447 (корень квадратный из) (18 -16)*14,035

= 714 кг/год

Вычисляем процент потерь при проверке клапанов:

           0,714 * 100

П7 = -------------------- = 0,0268% или 0,268 кг/т сжиженного газа

                2666,8

Потери при испытании трубопроводов, которые проводятся 1 раз в 7 лет.

Приводится полное освобождение трубопроводов жидкой фазы и паровой фазы.

Потери сжиженного газа в жидкой фазе

    ж

П8  = (ро)ж * в * Vж : 7, кг/год, где:                                            (1.18),

Vж - объем трубопроводов жидкой фазы по данным техпроекта АГЗС,

Vж= 23,73 куб.м;

в - остаток жидкой фазы после слива из трубопроводов перед их испытаниями в = 0,15 (15%).

       ж

П8   = 590 * 0,15 - 23,73 : 7 = 300 кг/год

Потери сжиженного газа в газовой фазе:

    ж

П8=(ро)г*Vп*Р:7, кг/год,   где:                                            (1.19),

(ро)г - плотность газа при нормальных условиях 20 град. С и 1 кг/кв.см,

(ро)г - 2,36 кг/куб.м;

Vп - объем трубопроводов паровой фазы по данным техпроекта АГЗС,

Vп= 9,436 куб.м;

Р - среднее остаточное давление в трубопроводе, Р= 3 кг/кв.см.

    г

П8=2,36*9,436*3:7=9,544 кг/год

Суммарные потери газа при испытании трубопроводов П7=309,544 кг/гoд.

Вычисляем процент потерь при испытании трубопроводов:

          0,30954 * 100

П8 = ------------------- = 0,0116% или 0,116 кг/т сжиженного газа

               2666,8

Потери при хранении из-за естественной убыли.

Нормы естественной убыли в кг на 1 тонну в сутки по данным исследований ВНИПИГаза нами систематизированы и представлены в таблице 1.1.1.

При среднегодовой температуре в Узбекистане +20 град. С норма естественной убыли при хранении составляет Нхр = 0,200 кг/т.сут.

Газ хранится на ЛГЗС согласно техпроекту круглосуточно 365 суток в 2 расходных емкостях по 25 куб.м и в 2 сливных емкостях по 5 куб.м, всего 60 куб.м их заполнением в среднем на 85%.

                                                  -3

П9=Нхр * V *в * (ро)ж * ч * 10, т/год,                               (1.20),

где:

Нхр = 0,200;

    -3

10 - перевод кг в тонны;

V - объем хранения = 60 куб.м,

в - заполнение 0,85 (85%);

(ро)ж - плотность сжиженного газа, pж = 590 кг/куб.м;

ч - количество суток хранения, ч = 365.

                                                                  -3

П9 = 0,200 * 60 * 0,85 * 0,59 * 365 * 10 = 2,19657 т/год.

Вычисляем процент потерь при хранении из-за естественной убыли:

          2,19657 * 100

П9 = ------------------- = 0,0824% или 0,824 кг/1т сжиженного газа.

              2666,8

Таблица 1.1.1

Нормы естественной убыли на период

хранения для пропан-бутановой фракции, Нхр, кг/т.сутки

Определяем суммарные технологически неизбежные потери сжиженного газа по всем статьям расходов.

П10 = 8,1124% или 81,124 кг/т сжиженного газа

Определение плотности сжиженных углеводородных газов

Плотность сжиженных газов в жидкой фазе постоянна при критической температуре, которая составляет для пропана - 42,1 град. С, при этом плотность жидкого пропана равна 585 кг/куб.м , а для бутана при критической температуре 0,5 град. С плотность составляет 600 кг/куб.м.

Зависимость плотности жидких углеводородов от температуры выражается уравнением:

рт=рто+а(То - Т), кг/куб.см, где:                                          (1.21),

рт - плотность жидких углеводородов при температуре Т, град. К кг/куб.м;

рто- плотность при критической температуре,  кг/куб.м:

для пропана рто - 58 кг/куб.м;

для бутана рто - 600 кг/куб.м;

а - эмпирический коэффициент, кг х град/куб.м:

для пропана а - 1,354;

для бутана а - 1,068;

Т - температура, для которой необходимо определить плотность сжиженного газа, градус К;

То - критическая температура:

для пропана То - 230,9 град. К;

для бутана То - 272,5 град. К.

Выбросы вредных веществ при эксплуатации автомобильных газозаправочных станций (АГЗС) рассчитываются путем умножения количества сжиженного газа на его потери с учетом часов работы используемого оборудования при каждой технологической операции.

1.2. АВТОЗАПРАВОЧНАЯ СТАНЦИЯ

Автозаправочная станция на территории АТП является источником загрязнения атмосферы, т.к. при хранении, приеме и отпуске нефтепродуктов из резервуаров в атмосферу выделяются углеводороды.

Выбросами углеводородов считаются все случаи попадания углеводородных паров в атмосферу: при негерметичности оборудования, повышении давления в резервуарах, испарений нефтепродуктов.

Расчет потерь углеводородов в атмосферу от испарения ведется для легких и тяжелых нефтепродуктов. К легким нефтепродуктам относится бензин, к тяжелым - дизельное топливо.

Количество углеводородов, выбрасываемых в атмосферу за год из одного резервуара или группы резервуаров, определяется суммированием потерь нефтепродуктов, рассчитываемых исходя из "Норм естественной убыли нефти и нефтепродуктов при приеме, отпуске и хранении в резервуарах":

            (n1 + n2)                  -3

Q 6 = -------------- x Q 2 x 10   , т                                      (1.22),

                   2

Таблица 1.2.1

Нормы естественной убыли

нефтепродуктов при приеме, хранении, отпуске

на автозаправочных станциях и пунктах заправки

(в килограммах на 1 тонну принятого количества)

Примечание. Нормы естественной убыли не распространяются на нефтепродукты, принимаемые и сдаваемые по счету (фасованную) продукцию.

Таблица 1.2.2

Распределение территории

Республики Узбекистан по климатическим зонам

для применения норм естественной

убыли нефтепродуктов

1.3. АККУМУЛЯТОРНЫЙ УЧАСТОК

Зарядка аккумуляторных батарей

Характеристика технологического процесса и вредных веществ.

На многих ремонтных предприятиях имеются станции для зарядки кислотных и щелочных аккумуляторов электрокара, электропогрузчиков, а также комбайнов, тракторов и автомобилей.

Во время зарядки их в воздушный бассейн выделяются серная кислота при зарядке кислотных аккумуляторных батарей и щелочь при зарядке щелочных аккумуляторов.

Удельные показатели выделения серной кислоты и щелочи в процессах зарядки аккумуляторных батарей в зависимости от электрической емкости или от расхода электролита приведены в таблице 1.3.1.

Таблица 1.3.1

Удельные показатели выделений серной кислоты

и щелочи в процессах зарядки аккумуляторных батарей.

Определение количества выбросов вредных веществ

Количество вредных веществ, выделяемых в воздушный бассейн в процессах зарядки аккумуляторных батарей, можно определить по следующим формулам:

    х       х              -3

М  = k  х ф х 10  ,  кг/час,                                           (1.23),

   i

    x     x             -3

M = k  x B x 10  ,  кг/час                                             (1.24),

   i

1.4. АСФАЛЬТОБЕТОННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

И СТРОИТЕЛЬНАЯ ИНДУСТРИЯ

Асфальтобетонные заводы.

Характеристика асфальтобетонов

Количество загрязняющих веществ в атмосфере зависит также от вида и марки приготовляемого асфальтобетона, состава и фракции минеральной массы.

Асфальтобетоны подразделяются на песчаные, мелко-, средне- и крупнозернистые. Виды и марки асфальтобетонов представлены в таблице1.4.1.

Таблица 1.4.1

Виды и марки асфальтобетонов

Загрязняющие вещества, образующиеся

при приготовлении асфальтобетона

в асфальтосмесительных установках

Минеральные материалы (песок, щебень, гравий) из склада или цеха дробления посредством системы транспортеров подаются в элеватор и через разгрузочную коробку - в барабан подогрева.

Сушка во вращающемся барабане производится топочными газами, получаемыми от сжигания в топке натурального топлива (уголь, мазут, дизельное топливо, газ).

Просушенные и подогретые до определенной температуры минеральные материалы подаются на грохот для разделения по фракциям в зависимости от вида изготавливаемого асфальтобетона и распределяются по отсекам горячего бункера.

Затем определенная порция материалов и битума одновременно подается в мешалку, куда добавляется определенная порция минерального порошка. После окончания цикла смешения готовая асфальтобетонная масса выгружается либо на склад, либо непосредственно в автотранспорт и вывозится на стройплощадку.

Все технологические операции, начиная от склада хранения инертных (узлы перевалок, пересыпок, транспортирования), сопровождаются выделением в атмосферу неорганической пыли.

Химический состав пыли представлен в таблице 1.4.2, а дисперсионный - в таблице 1.4.3.

Таблица 1.4.2

Химический состав пыли

Таблица 1.4.3

Дисперсный состав пыли

Выбросы из мешалок невелики и за исключением возможных проблем, связанных с выбросами пахучих веществ, как правило, несущественны.

Основные выбросы загрязняющих веществ осуществляются из сушильного барабана и топки.

Величина выброса из сушильного барабана асфальтосмесителя зависит от размера наполнителя и вида применяемого топлива.

Выбросы пыли в отсутствие подавления в среднем составляют 17-20 кг/т (наполнителя).

Выбросы составляют относительно крупные частицы, размер более 50% из них превышает 20 мкм в зависимости от вида используемого наполнителя.

Остальные выделяющиеся газообразные загрязняющие вещества (углеводороды, SO2, CO, NOx) составляют менее 0,045 кг/т, причем выброс альдегидов - до 0,01 кг/т - зависит от вида используемого топлива.

В таблице 1.4.4 показаны типы асфальтосмесительных установок с показателями выбросов загрязняющих веществ и аппаратами очистки. В настоящее время отечественная промышленность выпускает установки производства асфальтобетона, оснащенные 2-ступенчатой системой очистки, в качестве 2-й ступени, как правило, применяется аппарат мокрой очистки.

Таблица 1.4.4

Основные параметры работы

газоочистных установок для асфальтосмесителей,

часто встречающихся в практике

Определение массы выделяющихся и выбрасываемых

в атмосферу загрязняющих веществ

Масса выделяющихся загрязняющих веществ - валовые выделения (Мобщ) - представляет собой сумму выделений загрязняющих веществ по компонентам от всех технологических процессов и оборудования АБЗ и определяется по формуле:

                    m            n

М общ = (сигма)  (сигма)  gij Tij  (т/сутки)                         (1.25),

                   i=1          y=1

Таблица 1.4.5

Ориентировочные показатели

эффективности установок очистки

Примечание. Эффективность очистки принимать с учетом технического состояния аппарата и дисперсного состава улавливаемой пыли. Показатели таблицы можно применять при расчетах эффективности степени очистки выбросов от асфальтосмесительных заводов только при отсутствии инструментальных замеров.

Расчетные методы

При проведении инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ от асфальтобетонных заводов ориентировочно валовой выброс можно определить, используя метод расчета по удельным показателям.

Выбросы пыли от асфальтосмесительных установок

Выбросы пыли от асфальтосмесительных установок определяются по формуле:

        3,6gT

Q = ---------- (т/год)                                                                (1.26),

                     3

            10

g = V C1 (г/с),                                                                          (1.27),

Концентрация пыли в отходящих газах после очистки определяют по формуле:

           С1 [100 - (тау)]

C2 = ---------------------- (г/куб.м)                                          (1.28),

                      100

Выбросы пыли при транспортировании минеральных материалов

(песок, щебень, гравий) ленточным транспортером

Выбросы пыли при транспортировании минеральных материалов ленточным транспортером с 1 м транспортера рассчитывают по формуле:

Q = Wc (альфа)(гамма) (/с)                                                (1.29),

Выбросы пыли при хранении сырьевых материалов, погрузочных и разгрузочных операциях с ними определяют по формуле:

                       ,

         (альфа) Bg

Q = ----------------- (т/год),                                                     (1.30),

               100

Характеристика выделяющихся загрязняющих

веществ

Склад хранения цемента. В процессе разгрузки железнодорожных вагонов, загрузки силосов и их разгрузки выделяется пыль цемента, классифицируемая как пыль, содержащая 20% SiO2. Химический состав пыли зависит от вида применяемого сырья. В таблице 1.4.9 представлен примерный химический состав пыли портландцемента, наиболее широко применяемого для изготовления бетона, в таблице 1.4.10 - фракционный состав пыли.

Таблица 1.4.9

Химический состав пыли портландцемента

Таблица 1.4.10

Фракционный состав пыли

Количество SiO2 в свободном состоянии (для пыли, находящейся в воздухе) - 0,8-3,1%;

В пыли шлакопортландцемента свободного SiO2 содержится до 3%, в пуццолановом портландцементе -10-37 % , в кислотоупорном цементе- 67%.

Склад хранения инертных. Химический и фракционный состав пыли инертных (песка, щебня или гравия) зависит от состава исходного сырья. Пыль инертных относится к кремнесодержащим:

- SiO2 - окись кремния аморфная в смеси с MgO в виде аэрозоля с содержанием каждого компонента не более 10%;

- SiO2 - окись кремния кристаллическая с содержанием ее в пыли от 10 до 70%.

Бетоносмесительный узел. В бетоносмесительном узле (БСУ) выделяется пыль цемента, песка, крупного заполнителя (щебня или гравия), свойства которой приведены выше.

Формовочный цех. Для формовочных цехов характерны незначительные выбросы бетонной пыли, а также углеводородов от смазок, в состав которых входят различные нефтепродукты (соляровое масло, автол, нигрол) и пары парафина - одного из компонентов смазок.

Арматурный цех. Воздушная среда арматурных цехов загрязняется пылью и газами от сварочных постов и станков металлообработки (см. сварочное производство и металлообработка).

Расчетные методы

Начальная концентрация пыли в аспирационном воздухе, поступающем на очистку от весовых дозаторов бетоносмесительных установок, составляет 5-10 г/нкуб.м.

При перекачивании цемента и других материалов пневмотранспортом начальная концентрация определяется по формуле:

          1000 * Qвх

Сн  = ------------------ (г/нкуб.м)                                (1.31),

             Vвх.н

По данным НИИОГАЗа, пылевыделение от пневмотранспорта при погрузке цемента составляет 0,2 кг/т, концентрация пыли в пылевом облаке у источника выделения  - 19,5 г/н.куб.м.

В тех случаях, когда в качестве удельного показателя принимается выделение загрязняющих веществ от рассматриваемого технологического процесса (или оборудования) в единицу времени, расчет ведется по формуле:

            -3

М = 10  g1 Т (т/год)                                                     (1.32),

Таблица 1.4.11

Удельные показатели выделения пыли

от оборудования асфальтобетонного завода.

Определение массы загрязняющих веществ,

образующихся при работе оборудования формовочного цеха.

Основной вид загрязняющих веществ формовочного цеха - аэрозоли смазочных материалов, применяемых для смазки форм. Эмульсионные смазки содержат керосин и масла (нигрол, автол, соляровое, трансформаторное и т. п.), углеводороды различного состава.

                                                                                      р

Годовые потери углеводородов в атмосферу (П (сигма)Сгод) от резервуаров определяется по формуле:

   р                                   t

П(сигма)Сгод = Vгод  G (T)                                              (1.33),

Таблица 1.4.12

Удельные потери нефтепродуктов

Масса выделяющихся загрязняющих веществ из открытых емкостей определяется в зависимости от количества испаряющейся жидкости и составляет, кг/час:

Ввиду сложного характера зависимости степени очистки от определяющих ее факторов и отсутствия единого метода ее расчета при аналитических (расчетных) методах определения массы уловленных установками (аппаратами) загрязняющих веществ ориентировочные значения степени очистки аппаратов принимаются по данным НИПИОТстрома (таблица1.4.13).

Таблица 1.4.13

Характеристика газопылеочистного оборудования

Характеристика промышленных выбросов на предприятиях производства железобетона приводится в таблице 1.4.14.

Таблица 1.4.14

Характеристика промышленных выбросов

на предприятиях производства железобетона

Расчет неорганизованных выбросов

В производстве железобетона в связи с применением сыпучих материалов (песка, щебня, известняка, цемента и др.) почти все операции сопровождаются выделением в атмосферу пыли.

Источниками неорганизованных выбросов могут являться необорудованные местными отсосами узлы пересыпки материалов и перевалочные работы на складах, в хранилищах, узлы загрузки и выгрузки. Средний удельный показатель безвозвратных потерь на 1 куб.м. продукции - 2,14 кг цемента.

Неорганизованные выбросы ориентировочно определяются по отраслевым нормам потерь по формуле:

           B x У

Qв = ----------- (т/год)              (1.34),

            100

Таблица 1.4.15

Нормы естественной убыли (потерь)

дорожно-строительных материалов

В производстве железобетонных изделий и промышленности строительных материалов источниками неорганизованных выбросов являются: узлы пересыпки материала и перевалочные работы на складах, хранилищах пылящих материалов, узлы загрузки продукции, неспециализированный транспорт, хранение навалом, хвостохранилища, карьерный транспорт, дороги и др.

Источники типа: склады, хранилища

Общий объем выброса для них можно характеризовать следующим уравнением:

                                                              6

q = А + В = К1*К2*К3*К4*К5*К7*G*10 /3600+ К3*К4*К5*К6*К7*q1*F (г/с)       (1.35),

Склады и хвостохранилища рассматриваются как равномерно распределенные источники пылевыделений.

Проверка фактического дисперсного состава пыли и уточнение значения К2 производится отбором проб запыленного воздуха на границах пылящего объекта (склада, хвостохранилища) при скорости ветра 2 м/с, дующего в направлении точки отбора пробы.

Таблица 1.4.16.

Таблица 1.4.17

Зависимость величины К3

от скорости ветра

Таблица 1.4.18

Зависимость величины К4

от местных условий

Таблица 1.4.19

Зависимость величины К5

от влажности материалов

Таблица 1.4.20

Зависимость величины К7

от крупности материала

Таблица 1.4.21

Значение величины при условии К3 = К5 = 1

Пересыпки пылящих материалов

Интенсивными неорганизованными источниками пыления являются пересыпки материала, погрузка материала в открытые вагоны, полувагоны, загрузка материала грейфером в бункер, разгрузка самосвалов в бункер, ссыпка материала открытой струей в склад и др. Объекты пылевыделений от всех этих источников могут быть рассчитаны по формуле:

                                                          6

q=К1*К2*К3*К4*К5*К7*В*Gп*10 /3600,                                      (1.36),

Таблица 1.4.22

Зависимость В от высоты пересыпки

Карьеры

Карьеры можно рассматривать как единые источники равномерно распределенных по площади выбросов от автотранспортных, выемочно-погрузочных и буро-взрывных работ.

Выбросы пыли при автотранспортных работах

Движение автотранспорта в карьере обусловливает выделение пыли, а также газов от двигателей внутреннего сгорания: пыль выделяется в результате взаимодействия колес с полотном дороги и сдува с поверхности материала, груженного в кузов машины.

Общее количество пыли, выделяемое автотранспортом в пределах карьера, можно характеризовать следующим уравнением:

q=C1*C2*C3*N *(альфа)*q1/3600+C4*C5*C6*F0*n *q2, г/с ,         (1.37),

Средняя скорость транспортировки определяется по формуле:

V=N *(альфа) /N , км/час;                                                              (1.38),

Таблица 1.4.23

Зависимость С1 от средней

грузоподъемности автотранспорта

Таблица 1.4.24

Таблица 1.4.25

Зависимость С3 от состояния дорог

Таблица 1.4.26

Зависимость С5 от скорости обдува кузова

Выбросы токсичных газов при работе

карьерных машин

Расход топлива в кг/час на одну л.с. мощности составляет для карбюраторных двигателей 0,4 кг/л.с.ч и для дизельных двигателей - 0,25 кг/л.с.ч. Количество выхлопных газов при работе карьерных машин составляет 15-20 кг на 1 кг израсходованного топлива. Характерный состав выхлопных газов приведен в таблице 1.4.27.

Количество каждого токсичного компонента выхлопных газов определяется в соответствии с формулами (1.39), (1.40), (1.41):

Мсо= (f1*W1*m1(СО)+f2*m2(CО))/3600, г/с                                 (1.39);

МNOx= (f3*W1*m1(NOx)+f4*W2*m2(NOx))/3600, г/с                 (1.40);

Мальд.= (f5*W1*m1(альд.)+f6*W2*m2(альд.))/3600, г/с,               (1.41),

Таблица 1.4.27

Состав выхлопных газов

Таблица 1.4.28

Выход токсичных газов и коэффициенты

режима работы двигателей

Выбросы при выемочно-погрузочных работах

При работе экскаватора пыль выделяется, главным образом, при погрузке материала в автосамосвалы. Объекты пылевыделения можно описать уравнением:

                                       6

Q2=Р1*Р2*Р3*Р4*G*10/3600, г/с                                                  (1.42),

Таблица 1.4.29

Зависимость величины коэффициента Р3 от скорости ветра

Выбросы при буровых работах

При расчете объема загрязнения атмосферы при бурении скважин и шпуров исходим из того, что практически все станки выпускаются промышленностью со средствами пылеочистки:

Q3=n *Z*[1-(эта)] / 3600                                                                (1.43),

В случае если в забое работают станки различных систем, расчетное уравнение принимает вид:

Q3=n1*Z1*[1-(эта)1]+ n2*Z2*[1-(эта)2]+ + ni*Zi*[1-(эта) i] / 3600 г/с,   (1.44),

Таблица 1.4.30

Значения для расчета объема пылевыбросов для бурения

Выбросы пыли при взрывных работах

Взрывные работы сопровождаются массовым выделением пыли. Большая мощность пылевыделения обуславливает кратковременное загрязнение атмосферы, в сотни раз превышающие ПДК. Для расчета единовременных выбросов пыли при взрывных работах можно воспользоваться уравнением:

                                      6

Q4=а1*а2*а3*а4*Д*10, г,                                                              (1.45),

Таблица 1.4.31

Значения коэффициента а4, учитывающего влияние

обводнения скважин и предварительного увлажнения забоя

Поскольку длительность эмиссии пыли при взрывных работах невелика (в пределах 10 минут), то эти загрязнения следует принимать во внимание в основном при расчете залповых предприятия.

Технологическое оборудование

Валовые выбросы от технологического оборудования (Q) определяются умножением удельного выделения на общее количество пересыпанного, загружаемого или выгружаемого материала на единицу оборудования за определенное время:

           -3

Q = 10 *gB, (т)                                                                                   (1.46),

Ориентировочные значения удельных показателей неорганизованных выбросов приводятся в таблице 1.4.32.

Таблица 1.4.32

Расчет валовых выбросов

загрязняющих веществ в атмосферу

Ориентировочная масса загрязняющих веществ (В), выбрасываемых в атмосферу, определяется как разность между их количеством (Мобщ), выделенным технологическим оборудованием, и суммой загрязняющих веществ (У), уловленных аппаратами газоочистки и пылеулавливания, и той части этих веществ (С), на которую они сокращены в результате совершенствования производства.

В = Мобщ - (У+С), (т)                                                                 (1.47).

Укрупненные показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу предприятий производства железобетона приведены в таблице 1.4.33.

Таблица 1.4.33

Укрупненные показатели

1.5. ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ УЧАСТОК

Для выполнения операций распиловки, снятия стружки, фуговки пиломатериалов и фрезерования заготовок применяются ленточно-пильные, фуговальные, строгально-пилевочные, универсально-шинорезные, универсально-торцовочные, рейсмусные станки.

Основными вредными веществами, выделяющимися при обработке древесины, являются древесная пыль, опилки и стружка.

Опилки и стружка в атмосферу не выделяются.

Для расчета удельного показателя количества пыли, выбрасываемого в единицу времени для 1 станка - 0,05кг/час

qn  = 0,05*T,                                                                                   (1.48),

1.6. ДИЗЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ (СТАЦИОНАРНЫЕ)

Методика устанавливает порядок расчета выбросов от стационарных дизельных установок на основе удельных показателей и распространяется на все типы стационарных дизельных установок: дизельгенераторы, буровые агрегаты, мотопомпы, мотокомпрессоры, мотовентиляторы.

В соответствии с Методикой производится расчет максимальных разовых за 20-ти минутный период времени и валовых за год выбросов в атмосферу стационарной дизельной установкой. В качестве исходных данных для расчета максимальных разовых выбросов используются сведения из технической документации завода-изготовителя дизельной установки об эксплуатационной мощности (если сведения об эксплуатационной мощности не приводятся, то номинальной мощности), а для расчета валовых выбросов в атмосферу - результаты учетных сведений о годовом расходе топлива дизельного двигателя.

Расчеты выбросов выполняются для следующих вредных веществ, поступающих в атмосферу с отработавшими газами стационарных дизельных установок:

- оксид углерода (СО);

- оксиды азота (NOx) (в пересчете на NO2)

- углеводороды (CH) (1);

- сажа (C);

- диоксид серы (SO2);

- формальдегид (CH2O);

- бенз(a)пирен (БП).

В соответствии с основными классификационными признаками мощности, быстроходности, числа цилиндров дизельных двигателей [l], которые определяют способ организации рабочего процесса и, следовательно, токсикологические свойства выделяемых веществ, стационарные дизельные установки условно подразделяются на четыре группы (Ne - номинальная мощность, n  - число оборотов, i - число цилиндров):

А - маломощные, быстроходные и повышенной быстроходности

                                                                                               -1

(Ne <73,6 кВт, n  = 1000-3000 мин). Например, дизельгенераторы 0801-08011 (2Ч9,5/10), 1601-1612 (4Ч9,5/10), 3001-3012 (8Ч9,5/10); дизель-электрический агрегат 2Э-16А (4Ч8,5/11), А-01М;

Б - средней мощности, средней быстроходности и быстроходные

                                                                 -1

(Ne =73,6-736 кВт, n =500-1500 мин   ). Например, газомотокомпрессор КС-550/4-64 (8Д22/22,5), автоматизированный дизель-электрический агрегат АСДА-200 (дизель 1Д12В-300), дизель-генератор ДГР 300/500-4 (6ЧН 25/34), дизель-насосная установка ДНУ 120/70 (6ЧН12/14), энергетические установки на базе дизеля ЯМЗ-238, дизельные генераторы ДГА-315,320 (6ЧН25/34), Г-72 (6ЧН36/45), КАС 315 (12ЧН18/20), КАС 630Р (12ЧН18/20), АС 630М (12ЧН18/20);

В - мощные, средней быстроходности

                                                                    -1

(Ne = 736-7360 кВт, n =500-1000 мин   ). Например, буровой агрегат 1А-6Д49 (8ЧН26/26), 1-9ДГ (16ЧН26/26), 14ДГ (дизель14Д40), Г-99 (6ЧН12А36/45), ПЭ-6 (12ЧН26/26), дизельгенератор ДГ-4000 (дизель 64Г базовой модели 61В-3);

Г - мощные, повышенной быстроходности, многоцилиндровые

                                                                    -1

(Ne =736-7360 кВт, n =1500-3000 мин   , i>30). Например, АСДГ-800 (42ЧСПН16/17), ДГ-2000 (56ЧСПН16/17).

1) Для стационарных дизельных установок при проведении расчетов загрязнения атмосферы используется ПДКм.р. по керосину.

Расчет выбросов с использованием

усредненных показателей

Максимальный выброс i-того вещества (г/с) стационарной дизельной установкой определяется по формуле:

Mi  = (1/3600)  x  eMi  x  Pэ                                                               (1.49),

Таблица 1.6.1

Значения выбросов eMi (г/кВт·ч) для различных

групп стационарных дизельных установок

до капитального ремонта

Таблица 1.6.2

Значения выбросов eMi (г/кВт·ч)

для различных групп стационарных дизельных

установок, прошедших капитальный ремонт

Валовой выброс i-того вещества за год (т/год) стационарной дизельной установкой определяется по формуле:

W эi  = (1/1000)  x  qэi  x  GT                                                      (1.50)

Таблица 1.6.3

Значения выбросов qэi (г/кг топлива)

для различных групп стационарных дизельных

установок до капитального ремонта

Таблица 1.6.4

Значения выбросов qэi (г/кг топлива)

для различных групп стационарных дизельных

установок, прошедших капитальный ремонт

Для стационарных дизельных установок зарубежного производства, отвечающих требованиям природоохранного законодательства стран Европейского Экономического Сообщества, США, Японии, значения выбросов по таблицам 1.6.1, 1.6.2, 1.6.3, 1.6.4 могут быть соответственно уменьшены по СО в 2 раза; NO2 и NO в 2,5 раза; CH, C, CH2O и БП в 3,5 раза.

При внедрении различных природоохранных технологий (жидкостные и каталитические нейтрализаторы, сажевые фильтры, "экологически чистые" виды топлив, таблица 1.6.5) эффективность очистки отработавших газов должна быть подтверждена соответствующими данными инструментального контроля выбросов в условиях эксплуатации стационарной дизельной установки.

Таблица 1.6.5

Сведения об эффективности

природоохранных технологий

Расчет расхода и температуры отработавших газов

Расход отработавших газов от стационарной дизельной установки определяется по выражению:

                                          1

Gor = GB 1+ --------------------------------                                      (1.51),

                          [(фи) х (альфа) x L0]

               1             1

GB = --------- х --------- х [bэ х Рэ х (альфа) х (фи) х L0]             (1.52)

           1000        3600

После подстановки (1.52) в (1.51) окончательная формула для расчета расхода отработавших газов от стационарной дизельной установки приобретает вид:

                                              -6

Gor прибл. равно 8.72 х 10  х bэ x Рэ, кг/с                            (1.53).

Объемный расход отработавших газов определяется по формуле:

                Gor

Qor = -------------- , куб.м/с,                                                          (1.54),

          (гамма)or

                   [(гамма)or (nput = 0 град. С)]

(гамма)or = -------------------------------------------- , кг/куб.м,         (1.55)

                                    (1 + Тor /273)

При организованном выбросе отработавших газов в атмосферу, на удалении от стационарной дизельной установки (высоте) до 5 м, значение их температуры можно принимать равным 450 град. С, на удалении от 5 до 10 м - 400 град. С.