Расчет ПДВ предприятия
Проект ПДВ - необходимый документ для организации со стационарными источниками выбросов на территории. Требуется для получения разрешения на выбросы загрязняющих веществ (ЗВ), потому как в нашей стране загрязнение окружающей среды нормируется.
В проект входит вычисление максимальной концентрации вредных веществ в атмосферу от работы объекта, для которого выполняется расчет.
Проектирование выполняется для оценки степени влияния организации на окружающую среду через стационарные источники выбросов и формулирования предложения по нормативам выбросов. В результате согласования проекта на объект выдается разрешение на выброс ЗВ от государственного органа, который действует от 1 до 5 лет.
Расчет ПДВ в атмосферу без предварительной подготовки трудоемок. Рассмотрим его в общем виде, сильно не вдаваясь в нюансы.
Существует понятие источника выделения загрязняющих веществ (ЗВ). Это оборудование, машина, агрегат, техпроцесс, от которого выделяются загрязняющие вещества в процессе работы. Шахта, труба, аэрационный фонарь, пилорама и т.д. – это источники загрязнения, откуда газовоздушные смеси поступают в атмосферу. Выбросы загрязняющего вещества – процесс поступления их в атмосферу. Источники загрязнения делятся на стационарные и нестационарные; они в свою очередь подразделяются на организованные и неорганизованные источники.
(Для более подробного изучения вопроса рекомендуем изучить памятку "Стационарные источники выбросов").
Примеры:
Источник загрязнения воздуха – труба на крыше производственного помещения. Она считается организованным источником, потому что выброс из нее поступает направленно, и был организован заранее. Загрязняющими веществами, поступающие из трубы, являются диоксидом азота, углеродом, диоксидом серы. Отметим, что ЗВ – те вещества, которые не входят в постоянный состав атмосферы и неблагоприятно влияют на окружающую среду и здоровье населения.
В качестве примера неорганизованного источника выбросов приведем внутренний проезд автомойки. Потоки выхлопных газов от проезда автотранспорта никто не организовывал; вместо этого они расстилаются в разные стороны; и у него нет специальных устройств для однонаправленного выброса, вроде трубы или вентиляционной шахты.
Примеры:
Если источник выделения ЗВ – это автомойка (неорганизованный источник), то собирается информация о количестве обслуживаемых автомашин за час и сутки, среднем числе пусков двигателей, высоте выброса, наименовании загрязняющих веществ. Источнику выбросов присваивается номер. Неорганизованные источники нумеруют как - 6001, 6002 и далее по порядку.
Если источник выделения вещества – это помещение с водогрейным котлом (организованный источник), то параметрами источника будут тип топлива, его расход, время работы котла, температура воздуха для горения, содержание серы в топливе, зольность топлива, коэффициент избытка воздуха, объем топочной камеры, периодичность очистки котла, температура газовоздушной смеси, источник выбросов (труба), высота трубы, диаметр трубы, наименование веществ, выделяющихся из источника. Нумерация организованных источников обозначается – 0001, 0002 и далее по порядку.
Итак, на этапе инвентаризации выбросов собираются исходные данные для расчета выбросов на следующем шаге.
В результате проведения инвентаризации должны быть собраны все исходные данные, необходимые для расчета ПДВ: информация о наличии источников выбросов на объекте, количестве, составе выбросов от каждого источника загрязнения и так далее.
Под “определением выбросов” подразумевается два расчета – вычисляется количества максимального разового выброса загрязняющего вещества, выраженного в граммах на секунду и массу валового выброса, выраженную в тоннах в год.
Существует два метода определения количества выбросов - расчетный и инструментальный. Например, такие организованные источники выбросов, как проем ворот и форточка, где проблематично точно определить виды “исторгающихся” загрязняющих веществ, вычисляют, используя услуги лаборатории (инструментальным методом). Специалисты выезжают на объект и замеряют источники загрязнения с помощью оборудования: дифманометра, напорной трубки дифференциальной конструкции, спиртового термометром и других инструментов. Чаще всего метод используется для определения массы выбросов от организованных источников.
Источники с газоочистным оборудованием измеряются только расчетным методом; для типичных производств - сварки, мехобработки металлов, покраски, транспортных передвижений инженеры используют расчетный метод. Он также используется при невозможности инструментального замера конкретного источника и при наличии данных о параметрах выбросов у объектов на стадии проектирования или реконструирования.
Каждый источник выбросов измеряется отдельно.
Определение массы выбросов расчетным способом для таких источников выделения, как внутренний проезд автотранспорта, погрузо-разгрузочная площадка, автостоянка, котельная, станок выполняется в программе “Эколог” в модулях “АТП”, “ПДВ”, “Сварка”, “Котельные”, “Аккумуляторные работы” и прочие. Модули разработаны на основе актуальных методических указаний.
Подробную информацию об инструментальном и расчетном способах вычисления выбросов эколог берет из Методических указаний по учету, контролю и нормированию выбросов.
Справка
После поступления выбросов в окружающую среду их примеси рассеиваются в воздухе и концентрируются в приземном слое атмосферы (рис.1) Приземным слоем называется часть атмосферы от поверхности земли до высоты в несколько метров.
На процесс рассеивания выбросов влияют ряд факторов: состояние атмосферы:
В общих чертах, если рассматривать влияние ветра на рассеивание примесей, то при очень сильных ветрах концентрация примесей у земли уменьшается. При слабом ветре наоборот концентрация становится больше в приземном слое атмосферы. Направление ветра тоже влияет на состояние атмосферы вследствие выбросов. Логично, что концентрация примесей увеличивается, когда дует ветер со стороны промышленных объектов.
В зависимости от температуры воздуха потоки выбросов могут застывать в атмосфере или наоборот быстро распространяться. От температуры воздуха зависит форма струи дыма.
Осадки очищают воздух от примесей; туман поглощает примеси так, что их концентрация над туманом становится меньше и возрастает под слоем тумана. Сернистый газ растворяется в тумане, образуя серную кислоту.
Суть расчета концентрации загрязняющих веществ сводится к тому, что вычисляется максимально возможное значение концентрации газовоздушной смеси (ГВС) по каждому ЗВ и от каждого источника в сумме при самых неблагоприятных метеорологических условиях. В общем виде формула расчета максимальной концентрации одного ЗВ вычисляется по формуле:
Средняя скорость выхода в атмосферу газовоздушной смеси w0 (м/с) определяется лабораторными измерениями на предыдущем шаге или по расчету аэрации.
После проведения расчетов находим нужные значения m и n по графикам (рис.4) и вносим их в формулу расчета концентрации вычисляемого ЗВ.
Средняя скорость выхода в атмосферу газовоздушной смеси w0 (м/с) определяется по формуле
где L (м) - длина устья; b (м) - ширина устья.
Мы рассмотрели вычисление максимальной концентрации ЗВ только для точечного (одиночного) источника - трубы. Для линейных источников; группы источников расчет происходит по отдельным формулам, описанным в ОНД-86.
Вычисление рассеивания производится на отрезке территории предприятия, где расположены источники загрязнения с заданным инженером шагом с учетом координат объекта. Расчетами определяются наибольшие концентрации ЗВ в выбранных точках на границе СЗЗ; на границах ближайших нормируемых объектов; вклады каждого источника в максимальную приземную концентрацию ЗВ. Расчетные точки наносятся на карты рассеивания и сводятся в таблицы.
Результат вычислений анализируется, чтобы определить надобность учета фоновых концентраций веществ. Если уровень приземных концентраций по всем ингредиентам не превышает 0,1ПДК на границе нормируемых объектов и границе СЗЗ, учет фоновых концентраций не требуется. В противном случае – он необходим.
Когда анализ расчета рассеивания ЗВ на предыдущем шаге показывает, что уровень приземных концентраций в некоторых расчетных точках превышает 0,1ПДК по каким-либо ингредиентам, требуется рассчитать рассеивание загрязняющих веществ с учетом фоновых концентраций в районе расположения организации. На территории проживания людей гигиенический критерий качества воздуха составляет 1ПДВ (ОБУВ); для зон массового отдыха – 0,8ПДК.
Под фоновой концентрацией Сф для отдельного источника понимается загрязнение атмосферы в городе или другом населенном пункте, созданное другими источниками, за исключением рассматриваемого.
Расчет рассеивания вместе с фоновой концентрацией по веществам вычисляется на базе запрошенных в Росгидромете данных о фоновой концентрации интересующих нас ЗВ и расчета рассеивания в УПРЗА. В соответствии с Методическим пособием при отсутствии официальных данных по фоновым концентрациям учет фона в расчетах не выполняется или делается вручную. ОНД-86 предлагает формулы для вычислений.
Значение фоновых концентраций загрязняющих веществ рассчитываются методом интерполяции данных согласно Руководящему документу "Руководство по контролю загрязнения атмосферы" (РД 52.04.186-89) на основании наблюдений, полученных из Росгидромета.
По результатам расчета выясняется максимальная приземная концентрация с учетом фона.
Предельные выбросы устанавливают исходя из того, что значение максимальной приземной концентрации от источника в совокупности с другими источниками не создают концентрацию, превышающую ПДК за пределами СЗЗ, согласно формуле:
где С – концентрация вещества в приземном слое от расчетного источника, Сф – фоновая концентрация этого же вещества.
Установленные нормативы действуют в течение пяти лет. При появлении новых зданий, реконструкции, изменениях в технологиях производства нормативы и проект подлежит переоформлению.
В случае, когда концентрация веществ находится в границах предельно допустимых концентраций, рассчитанное значение выбросов, выраженное в граммах на секунду и тоннах в год принимаются на уровне фактических выбросов. Нормируются только те загрязняющие вещества, которые подлежат нормированию.
Перечень таких веществ приведен в Приказе No579 от 31.12.2010. Вещества, которых не оказалось в перечне необходимо проверить по формуле показателя опасности выбросов (нормируются вещества со значением больше или равным 0,1); и проверить вещества на отклонение от приземных концентраций на более чем 5% от гигиенического норматива качества рассматриваемого вещества. В обоих случаях такие ЗВ тоже подлежат нормированию.
На этом расчет проекта ПДВ считается оконченным. Нормативы выбросов по всем загрязняющим веществам, подлежащих нормированию, сводятся в единую таблицу, где то же фактическое значение нормативов веществ от источников проставляется на ближайшие 5 лет. Отметим, что расчет ПДВ предприятия входит в состав том проекта, и приведен в 3-4 разделах.
В проект входит вычисление максимальной концентрации вредных веществ в атмосферу от работы объекта, для которого выполняется расчет.
Проектирование выполняется для оценки степени влияния организации на окружающую среду через стационарные источники выбросов и формулирования предложения по нормативам выбросов. В результате согласования проекта на объект выдается разрешение на выброс ЗВ от государственного органа, который действует от 1 до 5 лет.
Расчет ПДВ в атмосферу без предварительной подготовки трудоемок. Рассмотрим его в общем виде, сильно не вдаваясь в нюансы.
1. В первую очередь проводится (осмотр) инвентаризация источников выбросов, который обычно проводит эколог
Существует понятие источника выделения загрязняющих веществ (ЗВ). Это оборудование, машина, агрегат, техпроцесс, от которого выделяются загрязняющие вещества в процессе работы. Шахта, труба, аэрационный фонарь, пилорама и т.д. – это источники загрязнения, откуда газовоздушные смеси поступают в атмосферу. Выбросы загрязняющего вещества – процесс поступления их в атмосферу. Источники загрязнения делятся на стационарные и нестационарные; они в свою очередь подразделяются на организованные и неорганизованные источники.
(Для более подробного изучения вопроса рекомендуем изучить памятку "Стационарные источники выбросов").
Примеры:
Источник загрязнения воздуха – труба на крыше производственного помещения. Она считается организованным источником, потому что выброс из нее поступает направленно, и был организован заранее. Загрязняющими веществами, поступающие из трубы, являются диоксидом азота, углеродом, диоксидом серы. Отметим, что ЗВ – те вещества, которые не входят в постоянный состав атмосферы и неблагоприятно влияют на окружающую среду и здоровье населения.
В качестве примера неорганизованного источника выбросов приведем внутренний проезд автомойки. Потоки выхлопных газов от проезда автотранспорта никто не организовывал; вместо этого они расстилаются в разные стороны; и у него нет специальных устройств для однонаправленного выброса, вроде трубы или вентиляционной шахты.
Примеры:
Если источник выделения ЗВ – это автомойка (неорганизованный источник), то собирается информация о количестве обслуживаемых автомашин за час и сутки, среднем числе пусков двигателей, высоте выброса, наименовании загрязняющих веществ. Источнику выбросов присваивается номер. Неорганизованные источники нумеруют как - 6001, 6002 и далее по порядку.
Если источник выделения вещества – это помещение с водогрейным котлом (организованный источник), то параметрами источника будут тип топлива, его расход, время работы котла, температура воздуха для горения, содержание серы в топливе, зольность топлива, коэффициент избытка воздуха, объем топочной камеры, периодичность очистки котла, температура газовоздушной смеси, источник выбросов (труба), высота трубы, диаметр трубы, наименование веществ, выделяющихся из источника. Нумерация организованных источников обозначается – 0001, 0002 и далее по порядку.
Итак, на этапе инвентаризации выбросов собираются исходные данные для расчета выбросов на следующем шаге.
В результате проведения инвентаризации должны быть собраны все исходные данные, необходимые для расчета ПДВ: информация о наличии источников выбросов на объекте, количестве, составе выбросов от каждого источника загрязнения и так далее.
2. Выбираются методы определения выбросов; вычисляется максимальный и валовый выбросы каждого загрязняющего вещества
Под “определением выбросов” подразумевается два расчета – вычисляется количества максимального разового выброса загрязняющего вещества, выраженного в граммах на секунду и массу валового выброса, выраженную в тоннах в год.
Существует два метода определения количества выбросов - расчетный и инструментальный. Например, такие организованные источники выбросов, как проем ворот и форточка, где проблематично точно определить виды “исторгающихся” загрязняющих веществ, вычисляют, используя услуги лаборатории (инструментальным методом). Специалисты выезжают на объект и замеряют источники загрязнения с помощью оборудования: дифманометра, напорной трубки дифференциальной конструкции, спиртового термометром и других инструментов. Чаще всего метод используется для определения массы выбросов от организованных источников.
Источники с газоочистным оборудованием измеряются только расчетным методом; для типичных производств - сварки, мехобработки металлов, покраски, транспортных передвижений инженеры используют расчетный метод. Он также используется при невозможности инструментального замера конкретного источника и при наличии данных о параметрах выбросов у объектов на стадии проектирования или реконструирования.
Каждый источник выбросов измеряется отдельно.
Определение массы выбросов расчетным способом для таких источников выделения, как внутренний проезд автотранспорта, погрузо-разгрузочная площадка, автостоянка, котельная, станок выполняется в программе “Эколог” в модулях “АТП”, “ПДВ”, “Сварка”, “Котельные”, “Аккумуляторные работы” и прочие. Модули разработаны на основе актуальных методических указаний.
Подробную информацию об инструментальном и расчетном способах вычисления выбросов эколог берет из Методических указаний по учету, контролю и нормированию выбросов.
3. Источники выбросов, их параметры и ЗВ определены, вычислено количество выбросов для каждого источника и вещества приемлемыми способами. Переходим к расчету максимальной концентрации ЗВ
Справка
После поступления выбросов в окружающую среду их примеси рассеиваются в воздухе и концентрируются в приземном слое атмосферы (рис.1) Приземным слоем называется часть атмосферы от поверхности земли до высоты в несколько метров.
Рис.1
На процесс рассеивания выбросов влияют ряд факторов: состояние атмосферы:
- ветер;
- температура;
- осадки;
- туманы;
- солнечная радиация, физические и химические свойства выбрасываемых веществ:
- плотность;
- температура газа;
- дисперсионный состав пыли;
- высота и диаметр источников выброса;
- расположение источников;
- рельеф местности.
В общих чертах, если рассматривать влияние ветра на рассеивание примесей, то при очень сильных ветрах концентрация примесей у земли уменьшается. При слабом ветре наоборот концентрация становится больше в приземном слое атмосферы. Направление ветра тоже влияет на состояние атмосферы вследствие выбросов. Логично, что концентрация примесей увеличивается, когда дует ветер со стороны промышленных объектов.
В зависимости от температуры воздуха потоки выбросов могут застывать в атмосфере или наоборот быстро распространяться. От температуры воздуха зависит форма струи дыма.
Осадки очищают воздух от примесей; туман поглощает примеси так, что их концентрация над туманом становится меньше и возрастает под слоем тумана. Сернистый газ растворяется в тумане, образуя серную кислоту.
Суть расчета концентрации загрязняющих веществ сводится к тому, что вычисляется максимально возможное значение концентрации газовоздушной смеси (ГВС) по каждому ЗВ и от каждого источника в сумме при самых неблагоприятных метеорологических условиях. В общем виде формула расчета максимальной концентрации одного ЗВ вычисляется по формуле:
Рис.2.
Рис.3
Величина расхода газовоздушной смеси V1 (м3/с) определяется по найденному значению Dэ (диаметру устья трубы, м) и формуле:
Средняя скорость выхода в атмосферу газовоздушной смеси w0 (м/с) определяется лабораторными измерениями на предыдущем шаге или по расчету аэрации.
После проведения расчетов находим нужные значения m и n по графикам (рис.4) и вносим их в формулу расчета концентрации вычисляемого ЗВ.
Средняя скорость выхода в атмосферу газовоздушной смеси w0 (м/с) определяется по формуле
где L (м) - длина устья; b (м) - ширина устья.
Рис.4
Мы рассмотрели вычисление максимальной концентрации ЗВ только для точечного (одиночного) источника - трубы. Для линейных источников; группы источников расчет происходит по отдельным формулам, описанным в ОНД-86.
Вычисление рассеивания производится на отрезке территории предприятия, где расположены источники загрязнения с заданным инженером шагом с учетом координат объекта. Расчетами определяются наибольшие концентрации ЗВ в выбранных точках на границе СЗЗ; на границах ближайших нормируемых объектов; вклады каждого источника в максимальную приземную концентрацию ЗВ. Расчетные точки наносятся на карты рассеивания и сводятся в таблицы.
Результат вычислений анализируется, чтобы определить надобность учета фоновых концентраций веществ. Если уровень приземных концентраций по всем ингредиентам не превышает 0,1ПДК на границе нормируемых объектов и границе СЗЗ, учет фоновых концентраций не требуется. В противном случае – он необходим.
4. Вычисляем фоновые концентрации
Когда анализ расчета рассеивания ЗВ на предыдущем шаге показывает, что уровень приземных концентраций в некоторых расчетных точках превышает 0,1ПДК по каким-либо ингредиентам, требуется рассчитать рассеивание загрязняющих веществ с учетом фоновых концентраций в районе расположения организации. На территории проживания людей гигиенический критерий качества воздуха составляет 1ПДВ (ОБУВ); для зон массового отдыха – 0,8ПДК.
Под фоновой концентрацией Сф для отдельного источника понимается загрязнение атмосферы в городе или другом населенном пункте, созданное другими источниками, за исключением рассматриваемого.
Расчет рассеивания вместе с фоновой концентрацией по веществам вычисляется на базе запрошенных в Росгидромете данных о фоновой концентрации интересующих нас ЗВ и расчета рассеивания в УПРЗА. В соответствии с Методическим пособием при отсутствии официальных данных по фоновым концентрациям учет фона в расчетах не выполняется или делается вручную. ОНД-86 предлагает формулы для вычислений.
Значение фоновых концентраций загрязняющих веществ рассчитываются методом интерполяции данных согласно Руководящему документу "Руководство по контролю загрязнения атмосферы" (РД 52.04.186-89) на основании наблюдений, полученных из Росгидромета.
По результатам расчета выясняется максимальная приземная концентрация с учетом фона.
5. Производим расчет проекта ПДВ для стационарных источников
Предельные выбросы устанавливают исходя из того, что значение максимальной приземной концентрации от источника в совокупности с другими источниками не создают концентрацию, превышающую ПДК за пределами СЗЗ, согласно формуле:
С+Сф<=ПДК,
где С – концентрация вещества в приземном слое от расчетного источника, Сф – фоновая концентрация этого же вещества.
Установленные нормативы действуют в течение пяти лет. При появлении новых зданий, реконструкции, изменениях в технологиях производства нормативы и проект подлежит переоформлению.
В случае, когда концентрация веществ находится в границах предельно допустимых концентраций, рассчитанное значение выбросов, выраженное в граммах на секунду и тоннах в год принимаются на уровне фактических выбросов. Нормируются только те загрязняющие вещества, которые подлежат нормированию.
Перечень таких веществ приведен в Приказе No579 от 31.12.2010. Вещества, которых не оказалось в перечне необходимо проверить по формуле показателя опасности выбросов (нормируются вещества со значением больше или равным 0,1); и проверить вещества на отклонение от приземных концентраций на более чем 5% от гигиенического норматива качества рассматриваемого вещества. В обоих случаях такие ЗВ тоже подлежат нормированию.
На этом расчет проекта ПДВ считается оконченным. Нормативы выбросов по всем загрязняющим веществам, подлежащих нормированию, сводятся в единую таблицу, где то же фактическое значение нормативов веществ от источников проставляется на ближайшие 5 лет. Отметим, что расчет ПДВ предприятия входит в состав том проекта, и приведен в 3-4 разделах.
Остались вопросы по статье?
Задать вопрос, который не раскрыт в статье, или получить коммерческое предложение на разработку проекта ПДВ можно обратившись по почте office@ecolusspb.ru или по номеру 8-800-500-81-25.Проект ПДВ
